guevara verónica núñez jorge
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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATOFACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y
MECÁNICACOMPUTACIÓN APLICADA
TEMA: PROPIEDADES MECÁNICA DE LOS MATERIALESINTEGRANTES: GUEVARA VERÓNICA
NÚÑEZ JORGE
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DEFINICIÓN: Son las propiedades que tienen que
ver con el comportamiento de los materiales bajo cargas.
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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
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UN MIEMBRO CARGADO SE DEFORMARÁ.
Deformación: cambiar en longitud.
Esfuerzo: deformación/longitu
d del miembro
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MÁQUINA UNIVERSAL DE PRUEBAS
Es utilizada para medir la respuesta de los materiales a las tres mayores formas de esfuerzo. (Tensión, compresión y corte)
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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.
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TIPOS COMUNES DE PROPIEDADES
MECÁNICAS
FATIGA
DERIVADAS DEL DIAGRAMA ESF./DEF.
ESFUERZO DE ROTURA
RESISTENCIA AL IMPACTO
CREEP
DUREZA
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PROPIEDADES DERIVADAS DEL
DIAGRAMA ESF./DEF
MODULO DE RESILIENCIA
MÓDULO DE TENACIDAD
FUERZARIGIDEZ
DUCTILIDAD
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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
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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.
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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.
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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
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PRUEBA DE IMPACTO ( Tipo Péndulo)
Charpy
Izod
Vigas Horizontales
Vigas con voladizo Vertical
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TRANSICION DE TEMPERATURA (NDT)
Frágil Ductilidad Temperatura
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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)
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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
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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
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FATIGAFallan
Repititivos esfuerzos
Ciclos de aplicaciones
de carga
Resistencia
Número de ciclos
S
N
Condiciones de Carga
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• Resistencia a la fatiga
Límite de Endurecimient
o
• Metales 50% resistentes a la tensión
Resistencia a la fatiga
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1. Decreciente2. Estado continuo
3. Creciente
FASES:
1. Decreciente
Proceso lento de deformación plástica - esfuerzos - tiempo
Temperaturas elevadas
FLUENCIA
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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
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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
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ANALISIS DE FALLA
Concentración de Esfuerzos
Bajo cargasRanuras, huecos,
irregularidadesSmax= Kf*S
Factor de concentración de esfuerzos
Kf
Esfuerzo
S