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Propiedades macanicas

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Propiedades macanicas

  1. 1. COMPUTACIÓN APLICADACOMPUTACIÓN APLICADAPROPIEDADESPROPIEDADESMECÁNICASMECÁNICASVINICIO VALENCIAMONSERRATH OCAÑADÉCIMO AAMBATO-ECUADOR
  2. 2. ANTECEDENTES EN LOS ENSAYOSANTECEDENTES EN LOS ENSAYOSMECÁNICOS DE MATERIALESMECÁNICOS DE MATERIALESResponde a la determinación de la respuestade los materiales a una aplicación de fuerza.Esfuerzo referencial=Carga/Area de esfuerzo
  3. 3. UNA CARGA QUE SE DEFORMARÁ CAMBIADE FORMA.DEFORMACION= CAMBIO DE LONGITUDESFUERZO= DEFORMACION/ LONGITUD DE UNMIEMBROMÁQUINA DE ENSAYO UNIVERSAL(UTM)LA UTM ES USADA PARAMEDIR LA RESPUESTA DE LOSMATERIALES AL TERCERVALOR MAYOR DEL ESFUERZOCOMO SON :
  4. 4.  MÁQUINA DEENSAYOS UNIVERSAL
  5. 5. CONCEPTOS IMPORTANTESCONCEPTOS IMPORTANTES
  6. 6. TIPOS COMUNES DE LASTIPOS COMUNES DE LASPROPIEDADES MECÁNICASPROPIEDADES MECÁNICASPROPIEDADES DERIVADAS DELDIAGRAMA ESFUERZO-DEFORMACIONRESISTENCIA DE IMPACTODUREZAFATIGAFLUENCIARUPTURA POR ESFUERZO
  7. 7. PROPIEDADES DERIVADAS DELPROPIEDADES DERIVADAS DELDIAGRAMA ESFUERZO-DEFORMACIONDIAGRAMA ESFUERZO-DEFORMACION
  8. 8. RESISTENCIA A LA ROTURARESISTENCIA A LA ROTURAMÁXIMA TENSIÓN DE RESISTENCIADE UN MATERIAL CONTRA EL CAMBIODE FORMA, Y ES IGUAL A:CARGA MAXIMA/AREA DE ESFUERZOORIGINAL
  9. 9. RENDIMIENTO EN EL PUNTO DERENDIMIENTO EN EL PUNTO DETENSIÓN / RESISTENCIA A LA FLUENCIATENSIÓN / RESISTENCIA A LA FLUENCIA EL RENDIMIENTO EN EL PUNTO DE TENSION ES EL ESFUERZOCORRESPONDIENTE AL INICIO DE UN PUNTO DE LA DEFORMACION PLÁSTICAESE PUNTO ES DETERMINADOPOR UN MÉTODO DECOMPENSACIÓN Y ELESFUERZO ASOCIADO ESLLAMADO RESISTENCIA A LAFLUENCIA.
  10. 10. RIGIDEZRIGIDEZ
  11. 11.  LA SUBIDA DE LA PENDIENTE (E ), HACE MAS RÍGIDO ALMATERIAL, EN CERÁMICAS (SiC), EN ALEACIONESMETÁLICAS (ACERO), Y EN MATERIALES COMPUESTOSTIENEN UNA ALTA RIGIDEZ. LA RIGIDEZ ESPEFÍFICA= MÓDULO DETENSIÓN/DENSIDAD
  12. 12. DUCTILIDADDUCTILIDADES UNA MEDIDA DE LA PROPIEDADESPLÁSTICAS DE UN MATERIAL, Y ESCALCULADA POR UNA DE LAS 3 FORMULAS
  13. 13. 30 % AL50%DUCTILIDAD
  14. 14. MÓDULO DE RESILIENCIAMÓDULO DE RESILIENCIAMÁXIMA CANTIDAD DE ENERGÍA ELÁSTICAPOR UNIDAD DE VOLÚMEN QUE UNMATERIAL PUEDE ABSORVER, A UNA BAJAVELOCIDAD DE DEFORMACION MEDIDA POREL ÁREA DEBAJO DE LA PARTE LINEAL DE LACURVA ESFUERZO-DEFORMACION
  15. 15. MODULO DE TENACIDADMODULO DE TENACIDADLA MÁXIMA CUANTÍADE ENERGÍA PLÁSTICAPOR VOLÚMEN QUE UNMATERIAL PUEDEABSORVER , A UNAVELOCIDAD BAJA DEDEFORMACIÓN PARAPRODUCIR FRACTURAMEDIDA POR EL ÁREATOTAL POR DEBAJO DELA CURVA ESFUERZO-DEFORMACION
  16. 16. El probador de impactoUtiliza cualquiera de los dosprobetas estándar, la Charpy(viga horizontal) de muestras ola (viga en voladizo vertical)para medir la energía requerida(ft/lb) para fracturar la muestra.Temperatura de transición otemperatura de ductilidad nula.Es una temperatura según el cual,el material es dúctil o se vuelvefrágil. Bajo esta temperatura, ladureza disminuye.En la selección de materiales parauna aplicación de bajatemperatura, para evitar la caídadureza, la temperatura detransición por el materialseleccionado debe ser inferior a latemperatura de aplicación.
  17. 17. Estudio de la selección de materialesDos materiales están disponibles de la siguiente manera:a. Acero bajo en carbonob. Aluminio de la misma resistencia a la fluencia como el aceroSeleccione un tipo de material para un auto de choque para las siguientesaplicacionesUn caro para choques es mantenerse en buen estado después de un impacto debaja velocidadUna mejor protección de la tripulación en caso de colisión de alta velocidadAplicación I Aplicación II1.-Absorción de energía elástica 1.-Absorción de la energíaplástica2.-Módulo de resilencia 2.-Módulo de tenacidad3.-Seleccione de un w mayor M.O.R 3.-Selección de un w alto M.oT4.-Seleccione de un w menor a E 4.-Selección de un w alto en %5.-Seleccione aluminio (ESt= 3EA1) 5.- Selección de acero (St% el =Al% el)
  18. 18. DurezaResistencia de la superficie del material contra sangría y arañazos.La dureza de lasuperficieSirve como un factoren la selección de unmaterial paraaplicaciones decontacto deslizante,tales como engranajes,frenos y embragues,rodamientos, etc.Las propiedadSe especifica enlos planos deingeniería parafines detratamiento ofabricación.Las aleacionesmetálicasTienen buena dureza,aleaciones defundición y cerámicason materiales muydurosEl tipo más común de medida (destructiva) se basa en la calibración ya sea laprofundidad o el diámetro de impresión de la izquierda de obligar a unpenetrador sobre la superficie de los materiales. Otras medidas (no destructiva)son dependientes de la frecuencia natural la altura de la propiedad de rebote(orilla) de los materiales.
  19. 19. FatigaMateriales debido a un fracaso a una tensión alterna repetida (muy por debajode la resistencia a la fluencia) se denomina falla por fatiga.TiempoLa fallo por fatiga se producen después de una serie de ciclos (vida) de lastensiones,La resistencia a la fatiga es un factor importante en el proceso de laselección de materiales para aplicaciones de carga cíclicos.Un eje de rotación bajo una carga transversal se utiliza para determinar lacapacidad de un material para resistir tensiones cíclicas. Un punto de lasuperficie pasa a través de una inversión completa de la tensión a lacompresión con cada rotación.
  20. 20. Límite de resistencia a la fatiga en las que el componente tiene vidaindefinida,Resistencia a la fatiga de los metales de ingeniería son aproximadamente el50% de su resistencia a la tracción, la cerámica no se utilizan en la cargacíclica, materiales polímeros y materiales compuestos son muy sujeto a lafatiga.
  21. 21. ArrastrarseEs un proceso lento de la deformación plástica que tiene lugarcuando un material se somete a una condición constante de cargapor debajo de su límite elástico para una cierta cantidad de tiempo.La mayoría de los metales sólo se arrastran cuando está a unatemperatura elevada 0.5 de su temperatura de fusión absoluta.Fluencia puede ser un factor de selección importante con metalesde baja temperatura de fusión y polímeros.El ensayo de fluencia se lleva a cabo simplemente sometiendo unamuestra del tipo de tracción a una tensión constanteEl desplazamiento se produce en 3 pasos; disminución constante -estado, y el aumento de las tasas.
  22. 22. Resistencia a la fluencia.- Es la tensión requerida para causar una tasamedia especificada de fluencia a una temperatura dada. Dos velocidadesde fluencia utilizados más comunes son 1% el/100000hr, y 1% el/100000hr.
  23. 23. RupturaSimilares a la fluencia se determina la prueba de ruptura en partefallará bajo una carga constante a temperatura elevada, sin embargo,es diferente de dos maneras1)Las variables controladas son la tensión y la temperatura2)La variable medida es el tiempo requerido para la fracaso.Esta prueba tiene la ventaja de tener menos tiempo para realizar laprueba.Ensayo de rotura es importante para metales o cerámica destinados aun servicio de alta temperatura. Esta prueba no se realizanormalmente en polímeros.
  24. 24. Análisis de fallasConcentración de tensionesSi un miembro con carga contiene una ranura, agujero, cualquier irregularidaden la geometría, la tensión inducida en el elemento en el área de la ranura seampliará por un factor de concentración de esfuerzos.Smax = Kf.SDondeKf.- Es el factor de concentración de esfuerzos y aparece en las tablas dediferentes irregularidades en la geometría bajo diferentes condiciones decarga (es decir, la tensión, flexión, torsión)S.- Es la tensión en el miembro sin cualquier irregularidad en la geometría (esdecir, = (carga / área)Smax.- Es la tensión local en la región de una concentración de tensiones

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