UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATOFACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y

MECÁNICACOMPUTACIÓN APLICADA

TEMA: PROPIEDADES MECÁNICA DE LOS MATERIALESINTEGRANTES: GUEVARA VERÓNICA

NÚÑEZ JORGE

DEFINICIÓN: Son las propiedades que tienen que

ver con el comportamiento de los materiales bajo cargas.

ANTECEDENTES EN ENSAYOS MECÁNICOS DE LOS MATERIALES.

Objetivo: determinación de la respuesta de los materiales ante la aplicación de una fuerza.

Esfuerzo de

Tensión

Esfuerzo de

compresión

Esfuerzo de Corte

Esfuerzo Torsiona

l

Esfuerzo flexiona

nte

UN MIEMBRO CARGADO SE DEFORMARÁ.

Deformación: cambiar en longitud.

Esfuerzo: deformación/longitu

d del miembro

MÁQUINA UNIVERSAL DE PRUEBAS

Es utilizada para medir la respuesta de los materiales a las tres mayores formas de esfuerzo. (Tensión, compresión y corte)

DIAGRAMA ESFUERZO/DEFORMACIÓN

ELASTICIDAD: Capacidad de los materiales de volver a su forma original después de ser descargados.PLASTICIDAD: Capacidad de los materiales de ir deformándose permanentemente sin fracturarse.

TIPOS COMUNES DE PROPIEDADES

MECÁNICAS

FATIGA

DERIVADAS DEL DIAGRAMA ESF./DEF.

ESFUERZO DE ROTURA

RESISTENCIA AL IMPACTO

CREEP

DUREZA

PROPIEDADES DERIVADAS DEL

DIAGRAMA ESF./DEF

MODULO DE RESILIENCIA

MÓDULO DE TENACIDAD

FUERZARIGIDEZ

DUCTILIDAD

FUERZA ÚLTIMA

Resistencia al esfuerzo máximo de un material que se opone a cambiar su forma, es igual a

Carga máxima/área de esfuerzo original. Resistencia a tracción---- aleaciones de metal Resistencia a compresión---- hierro fundido,

Polímeros, cerámica. Resistencia al corte-------- aleaciones de metal NOTA: el esfuerzo a corte es el 40% del

esfuerzo a tensión. Resistencia específica: resistencia a

tensión/densidad

PUNTO LÍMITE DE ESFUERZO /LÍMITE ELÁSTICO

Es el esfuerzo correspondiente al inicio de la deformación plástica; en muchos materiales se lo indica por una zona recta.

La resistencia adecuada para el diseño es la que se encuentre bajo esta zona.

En materiales donde no se lo puede hallar se realiza un offset a una distancia de 0.2% de la línea de E.

RIGIDEZ

Es la resistencia del material debido a la deformación elástica y es determinado por el módulo de elasticidad.

E es medido por la pendiente de la parte linear de la figura.

DUCTILIDAD

Es medido por la propiedad plástica de un material, se calcula mediante:

%reducción en área= cambio área/área original

a) Frágilb) Dúctilc) Muy dúctil

PRUEBA DE IMPACTO ( Tipo Péndulo)

Charpy

Izod

Vigas Horizontales

Vigas con voladizo Vertical

TRANSICION DE TEMPERATURA (NDT)

Frágil Ductilidad Temperatura

SELECCIÓN DEL MATERIAL

Acero con bajo contenido de Carbono

Aluminio de el mismo rendimiento y resistencia

como el acero

APLICACIONES:

Parachoques permanece intacto después de un impacto bajo -

rápido

Mejor protección para la tripulación en una colisión alta -

rápida1 2

-Absorción de la energía elástica-Módulo de resiliencia-W alto M.o R.-W bajo E.-Aluminio (ESt = 3EAl)

-Absorción de la energía plástica-Módulo de dureza-W alto M. o T.-W alto % el.-Acero (St%el = 3Al%el)

DUREZA

Resistencia de la superficie del material contra hendiduras y raspaduras

Aleaciones metálicas

Cerámicas

Tipos de Medidas

No Destructivas

Destructivas

Profundidad

Diámetro

Ondas acústicas

Altura de rebote

INDENTADOR CARGA APLICACIÓN

Diamante 1 – 2000 (gr) Microdureza de acero suave

Bola 500 – 3000 (kg) Acero suave y metales a 40 HRC

Bola 100 (kg) Acero suave y metales no ferrosos

Bola 15.30 – 45 (kg) Metales finos suaves

Diamante 15.30 – 45 (kg) Metales finos duros

Diamante 50 (kg) Carburo cementado

Bola 10 (kg) Polímeros

Aguja resorte Elastómeros

Diamante 150 (kg) Metales endurecidos

Especificación de numero de dureza : XXX H X X

XXXDureza #

H Código

XMétodo

XEscala rockwell

50-60 HRC

FATIGAFallan

Repititivos esfuerzos

Ciclos de aplicaciones

de carga

Resistencia

Número de ciclos

S

N

Condiciones de Carga

• Resistencia a la fatiga

Límite de Endurecimient

o

• Metales 50% resistentes a la tensión

Resistencia a la fatiga

1. Decreciente2. Estado continuo

3. Creciente

FASES:

1. Decreciente

Proceso lento de deformación plástica - esfuerzos - tiempo

Temperaturas elevadas

FLUENCIA

Resistencia a la Fluencia

Esfuerzo requerido a causa de un promedio de fluencia dada por la temperatura

1%el / 10.000hr

1%el / 100.000hr

1. Variables controladas temperatura y esfuerzos

2. La variable medida es el tiempo requerido para la falla

Importante para metales y cerámicas destinado para altas temperaturas

RUPTURA

ANALISIS DE FALLA

Concentración de Esfuerzos

Bajo cargasRanuras, huecos,

irregularidadesSmax= Kf*S

Factor de concentración de esfuerzos

Kf

Esfuerzo

S