Esta denominación es precisa debido a que este campo es

una verdadera combinación de estudios científicos ,básicos de

practica ingenieril . Este mismo campo ha ido creciendo para

incluir contribuciones de otros mas tradicionales , entre los que

se incluyen la metalúrgica , la ingeniería, la ingeniería de los

cerámicos , la química de los polímeros , la física del estado

solido y la física química

La mecánica de materiales es una rama de la mecánica que

estudia las relaciones entre la carga externas aplicadas a

un cuerpo deformable y la intensidad de la fuerza interna

que actúan dentro del cuerpo. Este disciplina de estudia

implica también calcular las deformaciones del cuerpo y

proveer un estudio de la estabilidad del mismo cuando esta

sometido a fuerza externa

TEMAS PRINCIPALES DE MATERIALES

Tipos de materiales:

Metales

Cerámicas y vidrios

Polímeros

Materiales compuestos

Semiconductores

Enlace atómico

Enlace iónico

Enlace covalente

Escritura cristalina

Propiedades mecánicas :dureza ,fatiga ,tenacidad de fractura

La ciencia de materiales define un metal como un material en el que

existe un solape entre la banda de valencia y la banda de

conducción en su estructura electrónica (enlace metálico). Esto le

da la capacidad de conducir fácilmente calor y electricidad, y

generalmente la capacidad de reflejar la luz, lo que le da su peculiar

brillo. En ausencia de una estructura electrónica conocida, se usa

el término para describir el comportamiento de aquellos materiales

en los que, en ciertos rangos de presión y temperatura, la

conductividad eléctrica disminuye al elevar la temperatura, en

contraste con los semiconductores.

Siempre se hay pensado que el hierro y sus aleaciones son unos

materiales muy fuertes resistentes, pero estos materiales tienen

una gran desventaja: no soportan las altas temperaturas y son

sensibles a la corrosión. Esto da pie a buscar la alternativa con

otros materiales que resistan temperaturas muy elevadas. Esto

sólo es posible para los nuevos materiales cerámicos. Las

uniones atómicas de las cerámicas son mucho más fuertes que

la de los metales

Un polímero no es más que una sustancia formada por una

cantidad finita de macromoléculas que le confieren un alto peso

molecular que es una característica representativa de esta familia

de compuestos orgánicos. Posteriormente observaremos las

reacciones que dan lugar a esta serie de sustancias, no dejando

de lado que las reacciones que se llevan a cabo en la

polimerización son aquellas que son fundamentales para la

obtención de cualquier compuesto orgánico.

En ciencia de materiales reciben el nombre de materiales compuestos

aquellos materiales que se forman por la unión de dos materiales para

conseguir la combinación de propiedades que no es posible obtener en

los materiales originales. Estos compuestos pueden seleccionarse

para lograr combinaciones poco usuales de

rigidez, resistencia, peso, rendimiento a alta temperatura, resistencia a

la corrosión, dureza o conductividad

Un semiconductor es un elemento que se comporta como un

conductor o como aislante dependiendo de diversos

factores, como por ejemplo el campo eléctrico o

magnético, la presión, la radiación que le incide, o la

temperatura del ambiente en el que se encuentre.

Un enlace químico es el proceso físico responsable de las

interacciones atractivas entre átomos y moléculas, y que confiere

estabilidad a los compuestos químicos diatómicos y poliatómicos.

La explicación de tales fuerzas atractivas es un área compleja que

está descrita por las leyes de la electrodinámica cuántica. Sin

embargo, en la práctica, los químicos suelen apoyarse en la

mecánica cuántica o en descripciones cualitativas que son menos

rigurosas, pero más sencillas en su propia descripción del enlace

químico

La definición química de un enlace iónico es: una unión de

moléculas que resulta de la presencia de atracción

electrostática entre los iones de distinto signo, es decir, uno

fuertemente electropositivo (baja energía de ionización) y otro

fuertemente electronegativo (alta afinidad electrónica). Eso se

da cuando en el enlace, uno de los átomos capta electrones del

otro.

La definición química de un enlace iónico es: una unión de

moléculas que resulta de la presencia de atracción electrostática

entre los iones de distinto signo, es decir, uno fuertemente

electropositivo (baja energía de ionización) y otro fuertemente

electronegativo (alta afinidad electrónica). Eso se da cuando en

el enlace, uno de los átomos capta electrones del otro.

Una estructura cristalina es una forma sólida, en la que los

constituyentes, átomos, moléculas, o iones están empaquetados

de manera ordenada y con patrones de repetición que se extienden

en las tres dimensiones del espacio. La cristalografía es el estudio

científico de los cristales y su formación

Muchos materiales cuando están en servicio están sujetos a

fuerzas o cargas. En tales condiciones es necesario conocer las

características del material para diseñar el instrumento donde va a

usarse de tal forma que los esfuerzos a los que vaya a estar

sometido no sean excesivos y el material no se fracture

La dureza es la propiedad que tienen los materiales de resistir el rayado y

el corte de su superficie. Por ejemplo: la madera puede rayarse con

facilidad, esto significa que no tiene mucha dureza, mientras que el vidrio

es mucho más difícil de rayar.

Otras propiedades relacionadas con la resistencia son la resiliencia, la

tenacidad o la ductilidad. Técnicamente la dureza se asocia sólo a las

propiedades de la superficie

En ingeniería y, en especial, en ciencia de materiales, la fatiga de

materiales se refiere a un fenómeno por el esfuerzo. Aunque es un

fenómeno que, sin definición formal, era reconocido desde la

antigüedad, este comportamiento no fue de interés real hasta la

Revolución Industrial, cuando, a mediados del siglo XIX comenzaron a

produce las fuerzas necesarias para provocar la rotura con cargas

dinámicas son muy inferiores a las necesarias en el caso estármitido

desarrollar métodos de cálculo para el diseño de piezas confiables.

Resistencia a la rotura por esfuerzos de impacto que deforman el

metal. La tenacidad requiere la existencia de resistencia y plasticidad

Temas principales de mecánica de los materiales:

Esfuerzo

Deformación unitaria

Propiedades mecánicas de los materiales

Carga axial

Torsión

Flexión

Esfuerzo contante transversal

Carga combinada

Diseños de vigas y ejes

Carga. Es la fuerza exterior que actúa sobre un cuerpo.

Consecuencias:

Resistencia. Es cuando la carga actúa y produce deformación.

Es la capacidad de un cuerpo para resistir una fuerza aun cuando haya

deformación.

Rigidez. Es cuando la carga actúa y NO produce deformación.

Es la capacidad de un cuerpo para resistir una fuerza sin deformarse.

Con objeto de describir la deformación por cambios en la

longitud de segmentos de líneas de los ángulos entre

ellos, desarrollamos el concepto de deformación unitaria. Las

mediciones de deformación unitaria se hace en realidad por

medios de experimentos , y una vez que las deformaciones

unitarias han sido obtenidos , se mostrara , mas adelantes en

este texto , como pueden relacionarse con las cargas

aplicadas o esfuerzo, que actúan dentro el cuerpo

PRUEBA DE TENSIÓN Y COMPRESIÓN

La resistencia de una material depende de su capacidad para

soportar una carga sin deformación excesiva o falla. Esta

propiedad es inherente al material mismo y debe determinarse

por experimentos .entre las pruebas mas importantes están las

pruebas de tensión o compresión

COMPORTAMIENTO ELÁSTICO:

Este comportamiento elástico ocurre cuando las

deformaciones unitarias en el modelo están dentro de la región

ligera.

FLUENCIA:

Un ligero aumento en el esfuerzo mas allá del limite elativa

provocara un colapso del material y causara que se deforma

permanentemente

DEFORMACIÓN ELÁSTICA DE UN MIEMBRO CARGADO

AXIALMENTE: usando la ley de hooke y las definiciones de

esfuerzo y deformación unitaria

CARGA Y ÁREA TRANSVERSAL CONSTANTES: en muchos

casos la barra tendrá un área transversal A constante y el

material será homogéneo por lo que E será constante

Además , si una fuerza externa constante se aplica a cada

extremo.

CONVENCIONES DE SIGNOS: para aplicar la ecuaciones

debemos desarrollar una convenciones de signos para la

fuerza axial interna y el desplazamiento de un extremo de la

barra con respecto al otro extremo de la misma

DEFORMACIONES DE TORSIÓN DE UNA FLECHA CIRCULAR: un par de

torsión es un momento que tiene a hacer girar a un miembro con

respecto a su eje longitudinal . Su efecto es de interés primordial en el

diseño del eje o flechas de impulso usadas en vehículos y en maquinas .

FLECHA SOLIDA: si la flecha tiene una sección transversal circular

solida, el momento polar de inercial J puede determinarse usando un

elemento de área en forma de anillo diferencial o corana circular

ESFUERZO TORSIONAL MÁXIMO ABSOLUTO: en cualquier

transversal dada la flecha , el esfuerzo contante máximo en el

presente en la superficie exterior .sin embargo , si la flecha esta

sometida a una serie pares externas o al radio(momento polar de

inercia)varia, el esfuerzo torsional máximo en la flecha podría

entonces ser diferente de una sección a la siguiente

En ingeniería se denomina flexión al tipo de deformación que

presenta un elemento estructural alargado en una dirección

perpendicular a su eje longitudinal. El término "alargado" se aplica

cuando una dimensión es dominante frente a las otras. Un caso típico

son las vigas, las que están diseñadas para

trabajar, principalmente, por flexión. Igualmente, el concepto de

flexión se extiende a elementos estructurales superficiales como

placas o láminas.

En ingeniería se denomina flexión al tipo de deformación que presenta

un elemento estructural alargado en una dirección perpendicular a su

eje longitudinal. El término "alargado" se aplica cuando una dimensión

es dominante frente a las otras. Un caso típico son las vigas, las que

están diseñadas para trabajar, principalmente, por flexión.

Igualmente, el concepto de flexión se extiende a elementos

estructurales superficiales como placas o láminas.

Como otro factor de esfuerzo importante se puede mencionar el

esfuerzo cortante, en el cual se pueden hacer las siguientes

aclaraciones:

· Para el estudio de los esfuerzos cortantes se utiliza la misma

distribución normal de los esfuerzos por flexión.

· El esfuerzo cortante, cuando posee esfuerzo flexionante, tiene

signo positivo con respecto a la regla de la mano derecha.

Los esfuerzos cortantes en vigas ejercen fuerzas de compresión que

son de mayor intensidad en el lado opuesto a donde se realiza el

esfuerzo.

Como ultima consideración de esfuerzo en este informe voy a

mencionar el Esfuerzo de Torsión, que es en teoría cualquier vector

colineal con un eje geométrico de un elemento mecánico, debido a la

acción de tal carga se produce una torcedura en el elemento

mecánico, que si sobrepasa cierto valor por supuesto termina

rompiendo la pieza ó elemento.

Los esfuerzos cortantes en vigas ejercen fuerzas de compresión que

son de mayor intensidad en el lado opuesto a donde se realiza el

esfuerzo.

Como ultima consideración de esfuerzo en este informe voy a

mencionar el Esfuerzo de Torsión, que es en teoría cualquier vector

colineal con un eje geométrico de un elemento mecánico, debido a la

acción de tal carga se produce una torcedura en el elemento

mecánico, que si sobrepasa cierto valor por supuesto termina

rompiendo la pieza ó elemento.

Recipiente cilíndricos: considere que el recipiente cilíndrico

tiene un espesor de pared t y un radio interior r como se

muestre .dentro del recipiente a causa del un gas o fluido de

peso insignificantes , se desarrolla una presión manométrica

p .

Recipiente esféricos :podemos analizar un recipiente

esféricos a presión de manera similar .

DISEÑO DE VIGAS PRISMÁTICAS: para diseñar una viga con base en

la resistencia, se requiere que el esfuerzo real como de flexión y de

cortante , para el materiales, como se define en ,los códigos

estructurales o mecánicas

VIGAS COMPUESTAS: como la vigas se fabricación con frecuencia

con acero o maderas , ahora describieron algunas de las

propiedades tabuladas de vigas hechas con esos materiales

*R.C HIBBELER,MECANICA DE LOS MATERIALES,PEARSON

EDUACTIVO(SEXTA EDICION)PEARSON PRENTICE HALL DE MEXICO

S.A DE C,V

*JAMES F.SHACKELFORD,INTRODUCCION A LA CIENCIA DE

MATERIALES PARA INGENIERIA,PEARSON PRENTICE HALL( SEXTA

EDICION)PEARSON EDUCACION S.A MADRID ESPAÑA

•http://es.wikipedia.org/wiki/Esfuerzo_cortante

Esta denominación es precisa debido a que este

campo es una verdadera combinación de estudios

científicos ,básicos de practica ingenieril . Este mismo

campo ha ido creciendo para incluir contribuciones de

otros mas tradicionales , entre los que se incluyen la

metalúrgica , la ingeniería, la ingeniería de los

cerámicos , la química de los polímeros , la física del

estado solido y la física química .

Esta disciplina de estudio implica también calcular las

deformaciones del cuerpo y proveer un estudio de la estabilidad del

mismo cuando esta sometido a esfuerza externas. En diseño de

cualquier estructuras o maquinas , es necesario primero, usar los

principales de la estáticas para determinar las fuerzas que actúan

sobre y dentro de los diversos.

No tiene requisito para verla en al malla del

semestre de ingeniería industrial

No tiene requisito para verla en al malla del semestre de

ingeniería industrial