propiedades mecanicas

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MATERIA: computacion aplicada
ALUMNO: Stalin Coca

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propiedades mecanicas

  1. 1. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATOFACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y MECÁNICACARRERA DE INGENIERÍA CIVILCOMPUTACIÓN APLICADATEMA: Propiedades mecánicasPROFESOR: Ing. Miguel MoraINTEGRANTES: Stalin Coca – Adrián TobarSEMESTRE: Decimo – “A”2013
  2. 2. PROPIEDADES MECÁNICAS DEFINICIÓNLas propiedades que tienen que ver con el comportamiento de los materialesbajo carga. ANTECEDENTES SOBRE LAS PRUEBAS MECÁNICAS DE MATERIALES LOS TIPOS COMUNES DE PROPIEDADES MECÁNICAS ANÁLISIS DE FALLAS
  3. 3. ANTECEDENTES DE MECÁNICAPRUEBAS DE MATERIALESObjetivo: Determinación de la respuesta de materiales a una aplicación de una fuerza.Esfuerzo de tracción: tiende a tirar un miembro aparteTensión de compresión: tiende a aplastar a un cuerpoEsfuerzo cortante: tiende a romper un miembroTensión torsional: tiende a retorcer un miembroTensión flexionante: tiende a curvar un miembroUn miembro cargado se deformará (cambio de forma).Deformación = cambio en la longitudEsfuerzo = Deformacion / longitud del miembro
  4. 4. MÁQUINA DE PRUEBA UNIVERSAL (UTM)Se utiliza para medir la respuesta delmaterial a las 3 principales formas deesfuerzo (tensión, compresión, esfuerzocortante).
  5. 5. DIAGRAMA ESFUERZO/DEFORMACIÓNCarga / Área de esfuerzo original  TensiónDeformación / Longitud original  EsfuerzoGeometría – diagrama dependiente  Geometría – diagrama independienteElasticidad: habilidad del material para volver a su forma original cuando esdescargado.Plasticidad: habilidad del material para permanecer deformado sin llegar a lafractura.
  6. 6. TIPOS COMUNES DE PROPIEDADES MECÁNICAS Propiedades derivadas del Diagrama esfuerzo Deformación Resistencia al Impacto Dureza Fatiga Deslizamiento Esfuerzo a la rotura
  7. 7. PROPIEDADES DERIVADAS DEL DIAGRAMAESFUERZO DEFORMACIÓN Fuerza Rigidez Ductilidad Módulo de Resiliencia Módulo de Tenacidad
  8. 8. RESISTENCIAA LA ROTURAEs la máxima resistencia del material a los cambios de forma y es igual a cargamáxima / Área de esfuerzo.Resistencia a la tracción (aleaciones metálicas. Compuestos)Resistencia a la compresión (fundiciones, Polímeros, Cerámica)Resistencia al corte (aleaciones metálicas, Compuestos)Resistencia al cizallamiento = 40% de la Resistencia a la tracciónFuerza Específica = Resistencia a la tracción / densidad
  9. 9. RENDIMIENTO PUNTO DE ESFUERZO / LÍMITE ELÁSTICOPUNTO LIMITE DE ESFUERZO es la tensión correspondiente al punto inicial dedeformación plástica. Este punto en el diagramas de esfuerzo/deformación de algunosmateriales está indicado por una pequeña región plana (cambio en la deformación wcarga constante) como se muestra en la figura.El esfuerzo admisible (seguro) en el diseño mecánico debe estar muy por debajo de estepunto. Sin embargo, en la mayor parte de diagramas esfuerzo/deformacion de losmateriales, este punto no es fácil de localizar. Este punto se determina a través delmétodo grafico (el punto de la curva y una línea trazada desde el punto 0,2%, 0 enparalelo a la pendiente e intersección), y el esfuerzo asociado se llama resistencia a ladeformación, como se muestra en la figura.
  10. 10. RIGIDEZEs la resistencia del material a la deformación elástica y es determinada por elmódulo de elasticidad E o módulo de Young.Módulo de elasticidad del material se mide por la pendiente de la parte linealde la curva, como se muestra en la figura.
  11. 11. DUCTILIDADEs una medida de la propiedad de plasticidad de un material, y se calcula poruna de las siguientes fórmulas 3:% ductilidad = punto de ruptura en el eje de formación x100% elongación = cambio de longitud/longitud original% reducción de área = Cambio área/área originalAleaciones forjadas son dúctiles y polímeros tienen una alta ductilidad.Cerámica y aleaciones de fundición son frágiles y tienen poca o 0%ductilidad. Selección de materiales para los procesos de fabricación,doblado en frío, dibujo, y extrusión deben basarse en estapropiedad (es decir, el 30% -50% ductilidad).
  12. 12. MODULO DE RESISTENCIAMáxima cantidad de energía elástica por unidad de volumen que un material puedeabsorber, a baja velocidad de deformación, y se mide por el área bajo la parte linealde la curva tensión / deformación, como se muestra en la figura.Selección de materiales para componentes, tales como ballestas, resorte tipo reloj,hojas de cuchillos, parte de la máquina en caso de colisión a baja velocidad, etc sedebe basar en esta propiedad.La propiedad resistente es inversamente proporcional al módulo de elasticidad,menor es el módulo del material más resistente. Esta propiedad es directamenteproporcional a la resistencia a la fluencia del material.
  13. 13. DUREZA• La máxima cantidad de energía por unidad de volumenelástico que un material puede absorber a baja velocidadde deformación, para producir factura y se mide por elárea total bajo la curva de tensión / deformación, como semuestra en la figura.
  14. 14. DUCTILIDAD DE MATERIALES• (como la mayoría de los metales y polímeros) tener unabuena tenacidad y resistencia al impacto. Los materialesfrágiles tales como Aleaciones de Cerámica y Elencotienen resistencia despreciable.
  15. 15. FLUENCIA LENTA• Es un proceso lento de la deformación plástica que tienelugar cuando un material se somete a una condiciónconstante de carga (tensión) por debajo de su límiteelástico para una cierta cantidad de tiempo.• La mayoría de los metales sólo fluye cuando estásometido a una temperatura eleva (0.5 de su temperaturade fusión absoluta).
  16. 16. • El ensayo de fluencia se lleva a cabo simplemente sometiendouna muestra del tipo de tracción a una tensión constante.
  17. 17. DUREZA• Resistencia de los materiales contra golpes y rasgadurasen su superficie.
  18. 18. • La dureza de la superficie sirve como un factor en la selecciónde un material para aplicaciones de contacto deslizante, talescomo engranajes, frenos y embragues, rodamientos de bolas /rodillos, etc.• Esta propiedad se especifica en los planos de ingeniería para lafabricación de los propósitos de tratamiento térmico.• Las aleaciones metálicas tienen buena dureza, aleaciones de fundición ycerámica son materiales muy duros.
  19. 19. FATIGA• Insuficiencia de Materiales debido a una tensión alternarepetitiva (muy por debajo del límite de elasticidad) sellama fallo por fatiga.• Resistencia a la fatiga es un factor importante en elproceso de selección de materiales para aplicaciones decarga cíclicos.
  20. 20. VARIACION DETEMPERATURA• Es una temperatura bajo las cuales, losmateriales dúctiles se vuelve frágil. Bajoesta temperatura, la dureza, baja. En laselección de materiales para una aplicaciónde baja temperatura, para evitar que lasgotas de tenacidad. En la selección demateriales para una aplicación de bajatemperatura, para evitar una caída de ladureza, la temperatura de transición. Delmaterial seleccionado debe ser inferior a latemperatura de aplicación

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