Cuestionario Metalmecánica

1. Que significan las siguientes propiedades y deduzca las ecuaciones para:

1. Módulo de Elasticidad

El módulo de elasticidad (E) hace referencia a la rigidez que presenta el material al aplicarse una carga. De igual manera se conoce como el esfuerzo en el que se somete un material y la respectiva deformación unitaria, por tanto, la ecuación del módulo de elasticidad será:

[pic 1]

Para determinar la deformación, es necesario tener un dispositivo capaz de medir el cambio de sección que sufre la probeta; sin embargo, debido a que el concreto es un material que presentara una deformación muy pequeña (casi imperceptible) en ocasiones el módulo elástico se presenta en función del tiempo y no de la deformación que sufre el material.

1. ¿Qué es yield strength?

El yield strength (limite elástico), representa la carga máxima por la que puede llegar a pasar un material sin sufrir un cambio permanente, en donde al aplicar una fuerza y retirarla este retomara su forma inicial. Para determinar su valor, es necesario saber el esfuerzo de fluencia y la deformación que sufre el material justo en esa zona. La ecuación que define el limite elástico es:

[pic 2]

Donde: , es el esfuerzo de fluencia y , es la deformación unitaria que sufre el material en dicho esfuerzo. [pic 3][pic 4]

Debido a que el material analizado es frágil, la división entre su zona elástica y plástica es imperceptible; por lo tanto, el esfuerzo de fluencia se determina generando una recta (la pendiente corresponde a los primeros esfuerzos) desde 0,002 (deformación) hasta donde se intercepte la recta con la curva de esfuerzo vs deformación.

1.  Esfuerzo Convencional y deformación convencional

El esfuerzo convencional o ingenieril sucede al incrementarse una carga la cual se está aplicando sobre un área específica (inicial) de una probeta de material, es decir, no se tiene en cuenta que el material sufre un cambio de sección a lo largo del ensayo. Para determinar su valor, se tiene:

[pic 5]

Dónde: , es el área inicial y , es la carga aplicada.[pic 6][pic 7]

La deformación convencional o ingenieril es la diferencia de alturas que se puede encontrar al realizar un ensayo de compresión. En este, conforme se aplique la carga, la altura va a ir disminuyendo; así que se obtendrá un signo negativo al calcularla, el cual indica que estuvo en compresión. Para determinar su valor, se tiene:

[pic 8]

1. Esfuerzo Real y deformación Real

El esfuerzo real o verdadero, es cuando se aplica una carga sobre la probeta y al finalizar el ensayo se toma el valor del área final (área instantánea), la cual ayudara a determinar el esfuerzo real de la probeta; sin embargo, también se puede determinar el esfuerzo verdadero en cualquier punto, si se cuenta con los cambios de sección (altura y diámetro). Para determinar su valor, se tiene:

[pic 9]

Dónde: , es el área en el punto que se desea determinar el esfuerzo verdadero y , es la carga aplicada en dicho punto.[pic 10][pic 11]

La deformación real o verdadera, es la sumatoria de todos los cambios de altura que presenta una probeta en diferentes momentos al realizar el ensayo de compresión, en esta se llega a tener en cuenta la deformación ingenieril para cada uno de los incrementos (alturas iniciales y finales). Para determinar su valor, se tiene:

[pic 12]

El logaritmo se aplica en la ecuación, ya que, lo que se requiere es determinar la deformación real que presenta el material.

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