COMPUTACIÓN APLICADACOMPUTACIÓN APLICADAPROPIEDADES PROPIEDADES

MECÁNICASMECÁNICASVINICIO VALENCIA

MONSERRATH OCAÑA

DÉCIMO A

AMBATO-ECUADOR

ANTECEDENTES EN LOS ENSAYOS ANTECEDENTES EN LOS ENSAYOS MECÁNICOS DE MATERIALESMECÁNICOS DE MATERIALES

Responde a la determinación de la respuesta de los materiales a una aplicación de fuerza.

Esfuerzo referencial= Carga/Area de esfuerzo

UNA CARGA QUE SE DEFORMARÁ CAMBIA DE FORMA.

DEFORMACION= CAMBIO DE LONGITUDESFUERZO= DEFORMACION/ LONGITUD DE UN

MIEMBRO

MÁQUINA DE ENSAYO UNIVERSAL (UTM)

LA UTM ES USADA PARA MEDIR LA RESPUESTA DE LOS

MATERIALES AL TERCER VALOR MAYOR DEL ESFUERZO

COMO SON :

MÁQUINA DE ENSAYOS UNIVERSAL

CONCEPTOS IMPORTANTESCONCEPTOS IMPORTANTES

TIPOS COMUNES DE LAS TIPOS COMUNES DE LAS PROPIEDADES MECÁNICASPROPIEDADES MECÁNICAS

PROPIEDADES DERIVADAS DEL DIAGRAMA ESFUERZO-DEFORMACION

RESISTENCIA DE IMPACTODUREZAFATIGAFLUENCIARUPTURA POR ESFUERZO

PROPIEDADES DERIVADAS DEL PROPIEDADES DERIVADAS DEL DIAGRAMA ESFUERZO-DEFORMACIONDIAGRAMA ESFUERZO-DEFORMACION

RESISTENCIA A LA ROTURARESISTENCIA A LA ROTURA

MÁXIMA TENSIÓN DE RESISTENCIA DE UN MATERIAL CONTRA EL CAMBIO DE

FORMA, Y ES IGUAL A:CARGA MAXIMA/

AREA DE ESFUERZO ORIGINAL

RENDIMIENTO EN EL PUNTO DE TENSIÓN / RENDIMIENTO EN EL PUNTO DE TENSIÓN / RESISTENCIA A LA FLUENCIARESISTENCIA A LA FLUENCIA

EL RENDIMIENTO EN EL PUNTO DE TENSION ES EL ESFUERZO CORRESPONDIENTE AL INICIO DE UN PUNTO DE LA DEFORMACION PLÁSTICA

ESE PUNTO ES DETERMINADO POR UN MÉTODO DE COMPENSACIÓN Y EL

ESFUERZO ASOCIADO ES LLAMADO RESISTENCIA A LA

FLUENCIA.

RIGIDEZRIGIDEZ

LA SUBIDA DE LA PENDIENTE (E ), HACE MAS RÍGIDO AL MATERIAL, EN CERÁMICAS (SiC), EN ALEACIONES METÁLICAS (ACERO), Y EN MATERIALES COMPUESTOS TIENEN UNA ALTA RIGIDEZ.

LA RIGIDEZ ESPEFÍFICA= MÓDULO DE TENSIÓN/DENSIDAD

DUCTILIDADDUCTILIDADES UNA MEDIDA DE LA PROPIEDADES

PLÁSTICAS DE UN MATERIAL, Y ES CALCULADA POR UNA DE LAS 3 FORMULAS

30 % AL 50%

DUCTILIDAD

MÓDULO DE RESILIENCIAMÓDULO DE RESILIENCIAMÁXIMA CANTIDAD DE ENERGÍA ELÁSTICA

POR UNIDAD DE VOLÚMEN QUE UN MATERIAL PUEDE ABSORVER, A UNA BAJA VELOCIDAD DE DEFORMACION MEDIDA POR EL ÁREA DEBAJO DE LA PARTE LINEAL DE LA CURVA ESFUERZO-DEFORMACION

MODULO DE TENACIDADMODULO DE TENACIDADLA MÁXIMA CUANTÍA

DE ENERGÍA PLÁSTICA POR VOLÚMEN QUE UN MATERIAL PUEDE ABSORVER , A UNA VELOCIDAD BAJA DE DEFORMACIÓN PARA PRODUCIR FRACTURA MEDIDA POR EL ÁREA TOTAL POR DEBAJO DE LA CURVA ESFUERZO-DEFORMACION

El probador de impacto

Utiliza cualquiera de los dos probetas estándar, la Charpy (viga horizontal) de muestras o la (viga en voladizo vertical) para medir la energía requerida (ft/lb) para fracturar la muestra.

Temperatura de transición o temperatura de ductilidad nula. Es una temperatura según el cual, el material es dúctil o se vuelve frágil. Bajo esta temperatura, la dureza disminuye.

En la selección de materiales para una aplicación de baja temperatura, para evitar la caída dureza, la temperatura de transición por el material seleccionado debe ser inferior a la temperatura de aplicación.

Estudio de la selección de materiales

Dos materiales están disponibles de la siguiente manera:

a. Acero bajo en carbonob. Aluminio de la misma resistencia a la fluencia como el acero

Seleccione un tipo de material para un auto de choque para las siguientes aplicaciones

Un caro para choques es mantenerse en buen estado después de un impacto de baja velocidadUna mejor protección de la tripulación en caso de colisión de alta velocidad Aplicación I

Aplicación II1.-Absorción de energía elástica 1.-Absorción de la energía plástica2.-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)

Dureza

Resistencia de la superficie del material contra sangría y arañazos.

La dureza de la superficie

Sirve como un factor en la selección de un material para aplicaciones de contacto deslizante, tales como engranajes, frenos y embragues, rodamientos, etc.

Las propiedad

Se especifica en los planos de ingeniería para fines de tratamiento o fabricación.

Las aleaciones metálicas

Tienen buena dureza, aleaciones de fundición y cerámica son materiales muy duros

El tipo más común de medida (destructiva) se basa en la calibración ya sea la profundidad o el diámetro de impresión de la izquierda de obligar a un penetrador 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.

Fatiga

Materiales debido a un fracaso a una tensión alterna repetida (muy por debajo de la resistencia a la fluencia) se denomina falla por fatiga.

Tiempo

La fallo por fatiga se producen después de una serie de ciclos (vida) de las tensiones,

La resistencia a la fatiga es un factor importante en el proceso de la selección de materiales para aplicaciones de carga cíclicos.

Un eje de rotación bajo una carga transversal se utiliza para determinar la capacidad de un material para resistir tensiones cíclicas. Un punto de la superficie pasa a través de una inversión completa de la tensión a la compresión con cada rotación.

Límite de resistencia a la fatiga en las que el componente tiene vida indefinida,

Resistencia a la fatiga de los metales de ingeniería son aproximadamente el 50% de su resistencia a la tracción, la cerámica no se utilizan en la carga cíclica, materiales polímeros y materiales compuestos son muy sujeto a la fatiga.

Arrastrarse

Es un proceso lento de la deformación plástica que tiene lugar cuando un material se somete a una condición constante de carga por debajo de su límite elástico para una cierta cantidad de tiempo.

La mayoría de los metales sólo se arrastran cuando está a una temperatura elevada 0.5 de su temperatura de fusión absoluta.

Fluencia puede ser un factor de selección importante con metales de baja temperatura de fusión y polímeros.

El ensayo de fluencia se lleva a cabo simplemente sometiendo una muestra del tipo de tracción a una tensión constante

El desplazamiento se produce en 3 pasos; disminución constante - estado, y el aumento de las tasas.

Resistencia a la fluencia.- Es la tensión requerida para causar una tasa media especificada de fluencia a una temperatura dada. Dos velocidades de fluencia utilizados más comunes son 1% el/100000hr, y 1% el/100000hr.

Ruptura

Similares a la fluencia se determina la prueba de ruptura en parte fallará bajo una carga constante a temperatura elevada, sin embargo, es diferente de dos maneras

1)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 la prueba.Ensayo de rotura es importante para metales o cerámica destinados a un servicio de alta temperatura. Esta prueba no se realiza normalmente en polímeros.

Análisis de fallas

Concentración de tensiones

Si un miembro con carga contiene una ranura, agujero, cualquier irregularidad en la geometría, la tensión inducida en el elemento en el área de la ranura se ampliará por un factor de concentración de esfuerzos.

Smax = Kf.S

Donde

Kf.- Es el factor de concentración de esfuerzos y aparece en las tablas de diferentes irregularidades en la geometría bajo diferentes condiciones de carga (es decir, la tensión, flexión, torsión)

S.- Es la tensión en el miembro sin cualquier irregularidad en la geometría (es decir, = (carga / área)

Smax.- Es la tensión local en la región de una concentración de tensiones