Unidad 1: Materiales, Tensiones y Deformaciones Propiedades Mecánicas de un Material Resistencia:...

14
Unidad 1: Materiales, Tensiones y Deformaciones Propiedades Mecánicas de un Material Resistencia: Capacidad de los sólidos deformables para soportar esfuerzos sin alterar su estructura interna o romperse. [email protected]

Transcript of Unidad 1: Materiales, Tensiones y Deformaciones Propiedades Mecánicas de un Material Resistencia:...

Page 1: Unidad 1: Materiales, Tensiones y Deformaciones Propiedades Mecánicas de un Material Resistencia: Capacidad de los sólidos deformables para soportar esfuerzos.

Unidad 1: Materiales, Tensiones y Deformaciones

Propiedades Mecánicas de un Material

Resistencia: Capacidad de los sólidos deformables para soportar esfuerzos sin alterar su estructura interna o romperse.

[email protected]

Page 2: Unidad 1: Materiales, Tensiones y Deformaciones Propiedades Mecánicas de un Material Resistencia: Capacidad de los sólidos deformables para soportar esfuerzos.

Propiedades Mecánicas de un Material

Dureza: Capacidad de un material de opone a ser rayado o penetrado por otro material, en su superficie.

Tenacidad: Es la energía total que absorbe un material antes de alcanzar la ruptura.

Resiliencia: Cantidad de energía que absorbe un material antes de llegar a la deformación irreversible o plástica.

Fatiga: Fenómeno general de falla del material tras varios ciclos de aplicación de un esfuerzo menor a la

ruptura.

[email protected]

Page 3: Unidad 1: Materiales, Tensiones y Deformaciones Propiedades Mecánicas de un Material Resistencia: Capacidad de los sólidos deformables para soportar esfuerzos.

Propiedades Mecánicas de un Material

Ductilidad: La capacidad de un material para sufrir deformarmaciones sin romperse (superior a 5%).

Fragilidad: La incapacidad de un material para sufrir deformarmaciones sin romperse (inferior a 5%).

[email protected]

Límite de Fluencia del Material Sy

Límite de Ruptura del Material Su

Page 4: Unidad 1: Materiales, Tensiones y Deformaciones Propiedades Mecánicas de un Material Resistencia: Capacidad de los sólidos deformables para soportar esfuerzos.

Factor de Seguridad

[email protected]

esfuerzo

aresistenciFS

Incertidumbre en el conocimiento del material

Incertidumbre en el conocimiento de las fuerzas

Page 5: Unidad 1: Materiales, Tensiones y Deformaciones Propiedades Mecánicas de un Material Resistencia: Capacidad de los sólidos deformables para soportar esfuerzos.

[email protected]

Esfuerzos

NORMAL CORTE

Cambio de volumen Cambio de forma

Page 6: Unidad 1: Materiales, Tensiones y Deformaciones Propiedades Mecánicas de un Material Resistencia: Capacidad de los sólidos deformables para soportar esfuerzos.

Estado General de Esfuerzos Tridimensional

[email protected]

zzzyzx

yzyyyx

xzxyxx

NormalesEsfuerzoszzyyxx ,,

x

z

y

x

z

xz

xy

yxyz

zx

zy

y

xzzx

zyyz

yxxy

sTngencialeEsfuerzos

Page 7: Unidad 1: Materiales, Tensiones y Deformaciones Propiedades Mecánicas de un Material Resistencia: Capacidad de los sólidos deformables para soportar esfuerzos.

Estado de Esfuerzos Biaxial

[email protected]

yyyx

xyxx

x

xy

yx

y

x

y

yx

xy

x

y

Page 8: Unidad 1: Materiales, Tensiones y Deformaciones Propiedades Mecánicas de un Material Resistencia: Capacidad de los sólidos deformables para soportar esfuerzos.

Circulo de Mohr

[email protected]

y

xyx

xy

x

y

dy

dx

ds

2cos22

22cos22

xyyx

xyyxyx

sen

sen

yx

2

x

y

xy

x

y

Page 9: Unidad 1: Materiales, Tensiones y Deformaciones Propiedades Mecánicas de un Material Resistencia: Capacidad de los sólidos deformables para soportar esfuerzos.

Circulo de Mohr – Esfuerzos Principales

[email protected]

2

2

2,1

2

2

2,1

2

22

xyyx

xyyxyx

2

x

y xy

xy)/2

yx

2

2cos2

yx

2senxy

x

y

2cosxy

22

senyx

12

xy)/2

1

2

xy

2cos22

22cos22

xyyx

xyyxyx

sen

sen

Esfuerzos Principales

Page 10: Unidad 1: Materiales, Tensiones y Deformaciones Propiedades Mecánicas de un Material Resistencia: Capacidad de los sólidos deformables para soportar esfuerzos.

Estados de Esfuerzo Triaxial

[email protected]

0)2(

)()(222

22223

xyzzxyyzxzxyzxyzyx

zxyzxyzyzxyxzyx

321 Raíces de la ecuación cúbica

1/2

123

1/3

2/3

2

2

2

313/1

323/2

212/1

1/2

1

2

Page 11: Unidad 1: Materiales, Tensiones y Deformaciones Propiedades Mecánicas de un Material Resistencia: Capacidad de los sólidos deformables para soportar esfuerzos.

[email protected]

52.196

0

52.116

000

018070

070100

3

2

1

zzzyzx

yzyyyx

xzxyxx

y

x

y

x

yxxy

z

Ejemplo:

Page 12: Unidad 1: Materiales, Tensiones y Deformaciones Propiedades Mecánicas de un Material Resistencia: Capacidad de los sólidos deformables para soportar esfuerzos.

[email protected]

52.196

60

52.116

13000

018070

070100

3

2

1

zzzyzx

yzyyyx

xzxyxx

y

x

y

x

yxxy

z z

Page 13: Unidad 1: Materiales, Tensiones y Deformaciones Propiedades Mecánicas de un Material Resistencia: Capacidad de los sólidos deformables para soportar esfuerzos.

Relación Esfuerzo - Deformación

[email protected]

Uniaxial

Biaxial

0

0

313

212

111

1

EE

0

1)(

1)(

321

3

212

212

2

221

121

1

EE

EEE

EEE

Page 14: Unidad 1: Materiales, Tensiones y Deformaciones Propiedades Mecánicas de un Material Resistencia: Capacidad de los sólidos deformables para soportar esfuerzos.

Relación Esfuerzo - Deformación

[email protected]

Triaxial

3

2

1

2

3

2

1

3

2

1

3

2

1

1

1

1

12

1

1

11

E

E

2213

3213

3

2312

2312

2

2321

1321

1

21

)()1(21

)()1(21

)()1(

EE

EEE

EE

EEE

EE

EEE