Análisis Y Prevención De Fallas Índice

Propiedades Mecánicas

Índice:

1. Introduccion.,…………………..............................................Pag.2

2. Objetivos…………………………………………………………………...Pag.3

3. Tensión Frente Deformación………………………………………Pag.4

• Metales……………………………………………………………..Pag.5

• Polímeros…………………………………………………………..Pag.6

• Cerámicas y vidrios……...........................................Pag.7

4. Deformación Plástica………………………………………………….Pag.8

5. Deformación elástica………………………………………………….Pag.9

6. Dureza (dureza de rockwell)……………………………………….Pag.10

7. Fluencia y Relajación de Tenciones……………………………..Pag.11

8. Deformación viscoelásticas…………………………………………Pag.12

• Vidrios inorgánicos…………………………………………….Pag.13

• Polímeros orgánicos…………………………………………..Pag.13

• Elastómeros……………………………………………………….Pag.14

9. Anexos………………………………………………………………….……Pag.15

10. Conclusiones………………………………………………………….Pag.16

11. Bibliografía…………………………………………………………….Pag.16

Introducción:

Las propiedades mecánicas son las características inherentes que permiten diferenciar un material de otros, desde el punto de vista del comportamiento mecánico de los materiales en ingeniería, y también describen la forma como un material se comporta frente a una fuerza externa aplicada, con el fin de conocer sus respectivas propiedades.

En este informe daremos a conocer principalmente las en las propiedades como ser tención, deformación plástica, deformación elástica, dureza, fluencia etc.,.. Que son un tipo de propiedades que tienen los materiales para cambiar de estado y de forma en el cual se puede saber qué tipo de material es. La mayoría de estas propiedades se obtienen de forma natural algunas otras son esforzadas bajo reacciones químicas que afectan o mejoran la estructura molecular de cada material, algunos se extraen de la naturaleza y otros se combinan para producir el tipo de materia deseado ya se para la industria o para otros usos en los que frecuentemente se dan en la vida cotidiana.

La mecánica de materiales estudia las deformaciones unitarias y desplazamiento de estructuras y sus componentes debido a las cargas que actúan sobre ellas, así entonces nos basaremos en dicha materia para saber de que se trata cada uno de estos efectos físicos, aplicados en diferentes estructuras, formas y materiales. Esta es la razón por la que la mecánica de materiales es una disciplina básica, en muchos campos de la ingeniería, entender el comportamiento mecánico es esencial para el diseño seguro de todos los tipos de estructuras. El desarrollo histórico de dicho tema, ha sido la mezcla de teoría y experimento, de personajes importantes como Leonardo da Vinci (1452-1519), Galileo Galilei (1564-1642) y Leonard Euler (1707-1783), llevaron a cabo experimentos para determinar la resistencia de alambres, barras y vigas, desarrollaron la teoría matemática de las columnas y cálculo de la carga critica en una columna, actualmente son la base del diseño y análisis de la mayoría de las columnas

Objetivos

• Saber de que se trata cada uno de los efectos físicos como deformaciones unitarias y desplazamiento de estructuras y sus componentes, aplicados en diferentes estructuras, formas y materiales.

• Entender el comportamiento mecánico esencial para el diseño seguro de todos los tipos de estructuras.

• Conocer las formas en las que se pueden deformar ciertos elementos o materiales, y la capacidad que tienen a la resistencia.

• Saber de dónde surgió su estado ya sea duro o elástico dependiendo del tipo de material.

• Diferenciar un material de otros, desde el punto de vista del comportamiento mecánico de los materiales en ingeniería.

• Describir la forma como un material se comporta frente a una fuerza externa aplicada, con el fin de conocer sus respectivas propiedades.

• Determinar la resistencia y el módulo de elasticidad a través de diagramas esfuerzo-deformación.

Tensión frente a Deformación.

(Ensayo de Tracción)

El ensayo a tracción es la forma básica de obtener información sobre el comportamiento mecánico de los materiales. Mediante una máquina de ensayos se deforma una muestra o probeta del material a estudiar, aplicando la fuerza uniaxialmente en el sentido del eje de la muestra. A medida que se va deformando la muestra, se va registrando la fuerza (carga), llegando generalmente hasta la fractura de la pieza. Así pues, el resultado inmediato es un curva de carga frente a alargamiento, que transformados en tensión y deformación, en función de la geometría de la probeta ensayada, aportan una información más general

Los ensayos de tracción se realizan con los materiales dúctiles con un cierto grado de plasticidad, tales como los materiales metálicos ferrosos y no ferrosos, plásticos, gomas, fibras, etc. El ensayo de tracción se realiza muy pocas veces, variando mucho la forma de las probetas según la máquina que se emplee, no estando normalizado en casi ningún país. La resistencia a la tracción de los materiales refractarios varía entre 1/8 y 1/57 de la resistencia a la compresión, tomándose como término medio 1/28 de la resistencia a la compresión

Las máquinas que se utilizan para llevar a cabo los ensayos de tracción disponen de un conjunto muy amplio de accesorios que permiten la aplicación de solicitaciones de diferente naturaleza y la realización de ensayos de muchos otros tipos como, por ejemplo, compresión, flexión, plegado, cortadura, etc. Por esta razón estos equipos se conocen con el nombre de máquinas universales de ensayo o dinamómetros universales. Si bien estas pruebas son fundamentales en ocasiones para seleccionar el material adecuado a cierta aplicación o como método de control de calidad, su empleo es mucho menos frecuente que el del ensayo de tracción.

a) Metales.

Los metales poseen ciertas propiedades físicas características, entre ellas son conductores de la electricidad.

Aparte de estas propiedades los metales tienen las propiedades como ser:

• Maleabilidad: capacidad de los metales de hacerse láminas al ser sometidos a esfuerzos de compresión.

• Ductilidad: propiedad de los metales de moldearse en alambre e hilos al ser sometidos a esfuerzos de tracción.

• Tenacidad: resistencia que presentan los metales al romperse o al recibir fuerzas bruscas (golpes, etc.)

• Resistencia mecánica: capacidad para resistir esfuerzo de tracción, compresión, torsión y flexión sin deformarse ni romperse.

La resistencia de materiales clásica es una disciplina de la ingeniería mecánica y la ingeniería estructural que estudia los sólidos deformables mediante modelos simplificados. La resistencia de un elemento se define como su capacidad para resistir esfuerzos y fuerzas aplicadas sin romperse, adquirir deformaciones permanentes o deteriorarse de algún modo.

Un modelo de resistencia de materiales establece una relación entre las fuerzas aplicadas, también llamadas cargas o acciones, y los esfuerzos y desplazamientos inducidos por ellas. Generalmente las simplificaciones geométricas y las restricciones impuestas sobre el modo de aplicación de las cargas hacen que el campo de deformaciones y tensiones sean sencillos de calcular.

Para el diseño mecánico de elementos con geometrías complicadas la resistencia de materiales suele ser insuficiente y es necesario usar técnicas basadas en la teoría de la elasticidad o la mecánica de sólidos deformables más generales. Esos problemas planteados en términos de tensiones y deformaciones pueden entonces ser resueltos de forma muy aproximada con métodos numéricos como el análisis por elementos finitos.

b) Polímeros

Son una consecuencia directa de su composición, así como de la estructura molecular, tanto a nivel molecular como supermolecular. Actualmente las propiedades mecánicas de interés son las de los materiales polímeros y éstas han de ser mejoradas mediante la modificación de la composición o morfología: por ejemplo, cambiar la temperatura a la que los polímeros se ablandan y recuperan el estado de sólido elástico o también el grado global del orden tridimensional. Normalmente el incentivo de estudios sobre las propiedades mecánicas es generalmente debido a la necesidad de correlacionar la respuesta de diferentes materiales bajo un rango de condiciones con objeto de predecir el comportamiento de estos polímeros en aplicaciones prácticas.

Durante mucho tiempo los ensayos han sido realizados para comprender el comportamiento mecánico de los materiales plásticos a través de la deformación de la red de polímeros reticulados y cadenas moleculares enredadas, pero los esfuerzos para describir la deformación de otros polímeros sólidos en términos de procesos operando a escala molecular son más recientes. Por lo tanto, se considerarán

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