ELASTICIDAD [1,2]La elasticidad es aquella propiedad de un material por virtud de la cual las deformaciones causadas por el esfuerzo desaparecen al removrsele. Algunas sustancias, tales como los gases poseen nicamente elasticidad volumtrica, pero los slidos pueden poseer, adems, elasticidad de forma. Un cuerpo perfectamente elstico se concibe como uno que recobra completamente su forma y sus dimensiones originales al retirarse el esfuerzo. No se conocen materiales que sean perfectamente elsticos a travs del rango de esfuerzos completo hasta la ruptura, aunque algunos materiales como el acero, parecen ser elsticos en un considerable rango de esfuerzos. Algunos materiales, como el hierro fundido, el concreto, y ciertos metales no ferrosos, son imperfectamente elsticos aun bajo esfuerzos relativamente reducidos, pero la magnitud de la deformacin permanente bajo carga de poca duracin es pequea, de tal forma que para efectos prcticos el material se considera como elstico hasta magnitudes de esfuerzos razonables. Si una carga de tensin dentro del rango elstico es aplicada, las deformaciones axiales elsticas resultan de la separacin de los tomos o molculas en la direccin de la carga; al mismo tiempo se acercan ms unos a otros en la direccin transversal. Para un material relativamente isotrpico tal como el acero, las caractersticas de esfuerzo y deformacin son muy similares irrespectivamente de la direccin de la carga (debido al arreglo errtico de los muchos cristales de que est compuesto el material), pero para materiales anisotrpicos, tales como la madera, estas propiedades varan segn la direccin de la carga. El efecto de absorcin permanente de energa bajo esfuerzo cclico dentro del rango elstico, llamado histresis elstica o saturacin friccional, es ilustrado por la decadencia de la amplitud de las vibraciones libres de un resorte elstico; estos dos fenmenos no constituyen necesarios criterios sobre la propiedad de la elasticidad y realmente son independientes de ella. Para medir la resistencia elstica, se han utilizado varios criterios a saber: el lmite elstico, el lmite proporcional y la resistencia a la cedencia. El lmite elstico se define como el mayor esfuerzo que un material es capaz de desarrollar sin que ocurra la deformacin permanente al retirar el esfuerzo. El lmite proporcional se define cmo el mayor esfuerzo que un material es capaz de desarrollar sin desviarse de la proporcionalidad rectilnea entre el esfuerzo y la deformacin; se ha observado que la mayora de los materiales exhiben esta relacin lineal entre el esfuerzo y la deformacin dentro del rango elstico. El concepto de proporcionalidad entre el esfuerzo y la deformacin es conocido como Ley de Hooke e: deformacionRelacin entre la deformacin unitaria y la deformacin.El esfuerzo se define aqu como la intensidad de las fuerzas componentes internas distribuidas que resisten un cambio en la forma de un cuerpo. El esfuerzo se define en trminos de fuerza por unidad de rea. Existen tres clases bsicas de esfuerzos: tensivo, compresivo y corte. El esfuerzo se computa sobre la base de las dimensiones del corte transversal de una pieza antes de la aplicacin de la carga, que usualmente se llaman dimensiones originales. La deformacin se define como el cambio de forma de un cuerpo, el cual se debe al esfuerzo, al cambio trmico, al cambio de humedad o a otras causas. En conjuncin con el esfuerzo directo, la deformacin se supone como un cambio lineal y se mide en unidades de longitud. En los ensayos de torsin se acostumbra medir la deformacin cmo un ngulo de torsin (en ocasiones llamados detrusin) entre dos secciones especificadas. Cuando la deformacin se define como el cambio por unidad de longitud en una dimensin lineal de un cuerpo, el cual va acompaado por un cambio de esfuerzo, se denomina deformacin unitaria debida a un esfuerzo. Es una razn o numero no dimensional, y es, por lo tanto, la misma sin importar las unidades expresadas en la figura anterior, su clculo se puede realizar mediante la siguiente expresin:= donde,: es la deformacin unitariae : es la deformacinL : es la longitud del elemento Plasticidad [2,3] Capacidad de un material a deformarse ante la accin de una carga, permaneciendo la deformacin al retirarse la misma. Es decir es una deformacin permanente e irreversible.La plasticidad es la propiedad mecnica de un material inelstico, natural, artificial, biolgico o de otro tipo, de deformarse permanente e irreversiblemente cuando se encuentra sometido a tensiones por encima de su rango elstico, es decir, por encima de su lmite elstico.En los metales, la plasticidad se explica en trminos de desplazamientos irreversibles de dislocaciones.En los materiales elsticos, en particular en muchos metales dctiles, un esfuerzo uniaxial de traccin pequeo lleva aparejado un comportamiento elstico. Eso significa que pequeos incrementos en la tensin de traccin comporta pequeos incrementos en la deformacin, si la carga se vuelve cero de nuevo el cuerpo recupera exactamente su forma original, es decir, se tiene una deformacin completamente reversible. Sin embargo, se ha comprobado experimentalmente que existe un lmite, llamado lmite elstico, tal que si cierta funcin homognea de las tensiones supera dicho lmite entonces al desaparecer la carga quedan deformaciones remanentes y el cuerpo no vuelve exactamente a su forma. Es decir, aparecen deformaciones no-reversibles.

Este tipo de comportamiento elasto-plstico descrito ms arriba es el que se encuentra en la mayora de metales conocidos, y tambin en muchos otros materiales. El comportamiento perfectamente plstico es algo menos frecuente, e implica la aparicin de deformaciones irreversibles por pequea que sea la tensin, la arcilla de modelar y la plastilina se aproximan mucho a un comportamiento perfectamente plstico. Otros materiales adems presentan plasticidad con endurecimiento y necesitan esfuerzos progresivamente ms grandes para aumentar su deformacin plstica total. E incluso los comportamientos anteriores puden ir acompaados de efectos viscosos, que hacen que las tensiones sean mayores en casos de velocidades de deformacin altas, dicho comportamiento se conoce con el nombre de visco-plasticidad. La plasticidad de los materiales est relacionada con cambios irreversibles en esos materiales. A diferencia del comportamiento elstico que es termodinmicamente reversible, un cuerpo que se deforma plsticamente experimenta cambios de entropa, como desplazamientos de las dislocaciones. En el comportamiento plstico parte de la energa mecnica se disipa internamente, en lugar de transformarse en energa potencial elstica.LEY DE HOOKE Relaciona linealmente tensiones y deformaciones.[4]La expresin analtica es:

Donde: : Tensin (MPa o kN/m2). E: Mdulo de deformacin longitudinal del material (MPa o kN/m2). : Deformacin unitaria longitudinal (adimensional).SLIDO ELASTOPLSTICO Es aqul que tiene una ley tensin-deformacin de la siguiente manera:[4]En esta ley se distinguen los siguientes tramos: OA: Comportamiento proporcional. Cumple la Ley de Hooke. OAB: Comportamiento elstico. Recupera deformaciones en la descarga. BC: Escaln de fluencia. CD: Endurecimiento por deformacin.E: Rotura del material. Y los siguientes valores: p : Deformacin de fluencia. p : Lmite de proporcionalidad. e : Lmite elstico. r : Tensin de rotura.En la rama elstica se recupera toda la deformacin con la descarga. En la rama plstica, queda una deformacin remanente.Tenacidad [1,5]La tenacidad es una cualidad de losmineralesu otras materias, que representan internamente sucohesinen cuanto a sus partculas, que les permite oponerresistenciaa sus variaciones, impidiendo romperse, doblarse, quebrarse o desgranarse. Los materiales tenaces son aquellos que antes de fracturarse absorbenenerga. Por ejemplo el acero, o el hierro son materiales tenaces. La tenacidad tiene una relacin directamente proporcional a la ductilidad, ocapacidadde estiramiento. Cuanto ms dctil es unmaterial, ms tenacidad posee. La tenacidad hace referencia a lacantidaddeabsorcinde energa, la ductilidad a la cantidad de deformaciones. Los materiales que no son dctiles se llaman frgiles. Lo tenaz es lo inverso a lo frgil, que significa que puede romperse con facilidad o ser convertido en polvo.La tenacidad cuantifica la energa total de un material hasta la fractura o entalla. En el primer caso, este concepto se utiliza para condiciones estticas, y el segundo para dinmicas. Una entalla es un concentrador de tensiones, como grietas o huecos en materiales, en donde las tensiones aumentan debido a la menor coalescencia entre las molculas en su proximidad. Por este motivo, algunos materiales dctiles pueden fracturarse o agrietarse en entallas. En una entalla elptica, el valor terico de la tensin en la grieta es 20 L entalla r grieta , donde el radio se refiere a la curvatura local de la superficie 1Desde un punto de vista psicolgico, este trmino se refiere a la capacidad del ser humano para vencer dificultades. 2Ej 1.Demuestre que esta expresin puede aproximarse como: Ur = , si suponemos que para calcular Ur, (cantidad de energa por unidad de volumen capaz de almacenar un material sin riesgo a la deformacin permanente) en el caso unixica, podemos suponer valida la ley de Hooke hasta el punto de fluencia. Solucin Si () = E, [0, y), entonces, en el caso unixica: De la grieta o entalla, y numerador es el tamao global caracterstico de la entalla. Lo mismo cabe decir de la grieta.[6]Campo de tensiones en la proximidad de un agujero elptico, con esfuerzo unixica aplicado en la direccin y.(a) Contornos de y, (b) Contornos de y.Resistencia [1,4,7]Mecnica de los materiales, tambin llamado resistencia de los materiales es un tema que trata sobre el comportamiento de los objetos resistir las presiones y tensiones. Esta teora se estableci sobre la base de modelos matemticos en la primera y segunda tensin principal, especficamente debido a los tipos de estado de tensiones en piezas de construccin como vigas y la cscara se puede aproximar como una o dos dimensiones, una. Una fundacin pionera importante en la mecnica de materiales fue Stephen Timoshenko. El estudio de la resistencia de los materiales a menudo se refiere a los diversos mtodos de clculo de las tensiones en los elementos estructurales, tales como vigas, columnas y ejes. Los mtodos empleados para predecir la respuesta de una estructura bajo carga y su susceptibilidad a diversos modos de fallo pueden tener en cuenta las distintas propiedades de los materiales que no sean material de resistencia a la fluencia y resistencia a la rotura, por ejemplo, el fracaso por pandeo depende de la rigidez del material y por lo tanto Mdulo de Young.Tipos de cargasCarga transversal - Las fuerzas aplicadas perpendicular al eje longitudinal de un miembro. Carga transversal hace que el elemento de doblar y desviar de su posicin original, con la traccin interna y cepas de compresin que acompaan el cambio en la curvatura del miembro. Carga transversal tambin induce fuerzas de cizallamiento que causan la deformacin por cizallamiento del material y aumentan la deflexin transversal del miembro.Carga axial - Las fuerzas aplicadas son colineales con el eje longitudinal del miembro. Las fuerzas que hacen que el miembro o bien estirar o acortar. Carga de torsin - accin de torsin causada por un par de aplicados externamente parejas iguales y de sentido opuesto de fuerza que actan en planos paralelos o por un solo par externo aplicado a un miembro que tiene un extremo fijado contra la rotacin.Trminos de estrsTensin uniaxial se expresa por donde F es la fuerza que acta sobre un rea A. La zona puede ser el rea no deformada o la zona deformada, en funcin de si la tensin de ingeniera o el estrs verdadera es de inters. La tensin de compresin es el estado de tensin causada por una carga aplicada que acta para reducir la longitud del material en el eje de la carga aplicada, en otras palabras estado de estrs causado por la compresin del material. Un simple caso de la compresin es la compresin uniaxial inducida por la accin opuesta de, fuerzas de empuje. Resistencia a la compresin de los materiales es generalmente mayor que su resistencia a la traccin. Sin embargo, las estructuras cargadas en compresin estn sujetas a modos de falla adicionales que dependen de la geometra, como el pandeo. Esfuerzo de traccin es el estado de tensin causada por una carga aplicada que tiende a alargar el material en el eje de la carga aplicada, en otras palabras, el estrs causado por tirando el material. La fuerza de las estructuras del rea de la seccin transversal igual cargada en tensin es independiente de la forma de la seccin transversal. Los materiales cargados en traccin son susceptibles a concentraciones de esfuerzos tales como defectos de materiales o cambios bruscos en la geometra. Sin embargo, los materiales tienen un comportamiento dctil pueden tolerar algunos defectos, mientras que los materiales frgiles pueden fracasar por debajo de su resistencia del material final.El esfuerzo cortante es el estado de estrs causado por la energa combinada de un par de fuerzas que actan a lo largo de lneas paralelas de accin a travs del material, en otras palabras, el estrs causado por las caras del material de deslizamiento relativo entre s opuestas. Un ejemplo es el corte de papel con unas tijeras o tensiones debidas a la carga torsional.Trminos de fuerzaEl lmite elstico es la tensin ms baja que produce una deformacin permanente en un material. En algunos materiales, como aleaciones de aluminio, el punto de ceder es difcil de identificar, por lo que por lo general se define como el esfuerzo requerido para causar la deformacin plstica 0,2%. Esto se llama un lmite de elasticidad 0,2%. Resistencia a la compresin es un estado lmite de tensin de compresin que conduce al fracaso en la forma de fallo dctil o rotura frgil. Resistencia a la traccin o resistencia a la traccin final es un estado lmite de tensin de traccin que conduce a la insuficiencia a la traccin en la forma de fallo dctil o rotura frgil. Resistencia a la traccin puede ser citada como verdadera tensin o esfuerzo de ingeniera. Resistencia a la fatiga es una medida de la fuerza de un material o de un componente de bajo cargas cclicas, y es generalmente ms difcil de evaluar que las medidas de resistencia esttica. Resistencia a la fatiga es citada como amplitud de tensin o rango de tensiones, por lo general en cero tensiones media, junto con el nmero de ciclos hasta el fallo bajo esa condicin de estrs. La resistencia al impacto, es la capacidad del material para soportar una carga aplicada de repente y se expresa en trminos de energa. A menudo se mide con la prueba de resistencia al impacto Izod o ensayo de impacto Charpy, ambos de los cuales medida de la energa de impacto requerida para fracturar una muestra. Volumen, mdulo de elasticidad, la distribucin de las fuerzas, y resistencia a la fluencia afectan a la resistencia al impacto de un material. Para que un material o un objeto de tener una mayor resistencia al impacto de las tensiones deben ser distribuidos uniformemente a travs del objeto. Tambin debe tener un gran volumen con un bajo mdulo de elasticidad y un lmite elstico de alto material.La deformacin del material es el cambio en la geometra creada cuando se aplica la tensin. La deformacin se expresa por el campo de desplazamiento del material.La cepa o reducida deformacin es un trmino matemtico que expresa la tendencia del cambio de la deformacin entre el campo material. La deformacin es la deformacin por unidad de longitud. En el caso de carga uniaxial - desplazamientos de una cepa muestra se expresa como el cociente entre el desplazamiento y la longitud de la muestra. Para campos de desplazamiento 3D que se expresa como derivados de las funciones de desplazamiento en trminos de un tensor de segundo orden. Deflexin es un trmino para describir la magnitud a la que dobla un elemento estructural bajo una carga.CARGA AXIAL [2.7]Se puede decir que carga axial es aquella que aparece como resultante de un sistema de cargas, misma que transcurre por el eje centroidal de la seccin del elemento cargado, ya sea en tensin o compresin. El concepto de carga axial, adems estar preparado para entender e interpretar el concepto de esfuerzo y deformacin adems de su obtencin. Por otra parte deber establecer la diferencia entre los conceptos de desplazamiento y deformacin.

ESFUERZO [9]Las fuerzas internas de un elemento estn ubicadas dentro del material por lo que se distribuyen en toda elrea; justamente se denomina esfuerzo a la fuerza por unidad de rea, la cual se denota con la letra griega sigma () yes un parmetro que permite comparar la resistencia de dos materiales, ya que establece una base comn dereferencia. = P/A Dnde:P Fuerza axial;A rea de la seccin transversalDEFORMACIN [9,10]La resistencia del material no es el nico parmetro que debe utilizarse al disear o analizar una estructura;controlar las deformaciones para que la estructura cumpla con el propsito para el cual se dise tiene la misma omayor importancia.El anlisis de las deformaciones se relaciona con los cambios en la forma de la estructura quegeneran las cargas aplicadas.Una barra sometida a una fuerza axial de traccin aumentara su longitud inicial; se puede observar que bajo lamisma carga pero con una longitud mayor este aumento o alargamiento se incrementar tambin. Por ello definir ladeformacin () como el cociente entre el alargamiento y la longitud inicial L, indica que sobre la barra ladeformacin es la misma porque si aumenta L tambin aumentara . Matemticamente la deformacin sera: =/L La siguiente grafica es el ejemplo claro para demostrar los lmites que describe un material cuando se ha sometido a una prueba de tensin. Grafica de esfuerzo-deformacin de un material.[10]Dnde: Lmite de proporcionalidad:Se observa que va desde el origen O hasta el punto llamado lmite de proporcionalidad, es un segmento de recta rectilneo, de donde se deduce la tan conocida relacin de proporcionalidad entre la tensin y la deformacin enunciada en el ao 1678 por Robert Hooke. Cabe resaltar que, ms all la deformacin deja de ser proporcional a la tensin. Limite de elasticidad o limite elstico:Es la tensin ms all del cual el material no recupera totalmente su forma original al ser descargado, sino que queda con una deformacin residual llamada de formacin permanente. Punto de fluencia:Es aquel donde en el aparece un considerable alargamiento o fluencia del material sin el correspondiente MODULO DE YOUNGElmdulo de Youngomdulo de elasticidad longitudinales un parmetro que caracteriza el comportamiento de un material elstico, segn la direccin en la que se aplica una fuerza. [9]

Diagrama tensin - deformacin. Elmdulo de Youngviene representado por latangentea la curva en cada punto.[10]MODULO DE POISSON [10]Elcoeficiente de Poissones unaconstante elsticaque proporciona una medida del estrechamiento de seccin de un prisma de material elstico lineal e istropo cuando se estira longitudinalmente y se adelgaza en las direcciones perpendiculares a la de estiramiento.]aumento de carga que, incluso, puede disminuir mientras dura la fluencia. Sin embargo, el fenmeno de la fluencia es caracterstico del acero al carbono, mientras que hay otros tipos de aceros, aleaciones y otros metales y materiales diversos, en los que no manifiesta. Esfuerzo mximo:Es la mxima ordenada en la curva esfuerzo-deformacin. Esfuerzo de Rotura:Verdadero esfuerzo generado en un material durante la rotura. La mquina universal de ensayos electrnica para traccin con pantalla digital realiza las mediciones bajo el control de un microcomputador con un solo chip. Adems se caracteriza por ser una mquina universal en capacidad de realizar la carga de manera mecnica, mediciones de manera electrnica, pruebas de velocidad continuas y por ofrecer la funcin de detencin automtica en caso de presentar algn problema elctrico. Esta mquina esta equipada con un sistema de banda sincronizada con pantalla digital, en la cual se presentan los parmetros relacionados con la fuerza y el desplazamiento durante los ensayos. Para realizar pruebas de compresin y rigidez o flexin, esta mquina debe ser equipada con otros accesorios. Nuestra mquina universal de ensayos electrnica para traccin con pantalla digital es ampliamente utilizada para probar el desempeo mecnico de diferentes componentes, partes y materiales, incluyendo el caucho, el plstico, los cables, alambres, textiles, materiales a prueba de agua, telas no tejidas, papel de metal, laminas de metal, barras de metal, etc.

Adicionalmente, nuestra mquina universal de ensayos electrnica para traccin con pantalla digital esta equipada con un sistema de proteccin, el cual incluye un limitador para el posicionamiento del cilantro, funcin de apagado automtico en caso de sobrecarga, cortocircuito o fuga de corriente. La mquina principal funciona con un servo motor importado y cuenta con una banda sincrnica y un mecanismo de husillo de bola, los cual facilitan la operacin de la mquina y ofrecen menores niveles de ruido, as como no se presenta contaminacin por aceite. Cada una de estas mquinas universales de ensayos cuenta con un sistema de traccin con ajuste para realizar pruebas de diferentes materiales. Este sistema puede ser ajustado de acuerdo con las necesidades de nuestro cliente. Adems ofrecemos diferentes accesorios para esta mquina universal de ensayos.

# Generalidades del ensayo de tensin Este ensayo es utilizado para medir la resistencia de un material a una fuerza esttica o aplicada lentamente. Esta prueba consiste en alargar una probeta de ensayo por fuerza de tensin, ejercida gradualmente, con el fin de conocer ciertas propiedades mecnicas de materiales en general: su resistencia, rigidez y ductilidad. Sabiendo que los resultados del ensayo para un material dado son aplicables a todo tamao y formas de muestra, se ha establecido una prueba en la cual se aplica una fuerza de tensin sobre una probeta de forma cilndrica y tamao normalizado, que se maneja universalmente entre los ingenieros. Este ensayo se lleva a cabo a temperatura ambiente entre 10C y 35C. A continuacin se presenta un dispositivo utilizado para realizar este tipo de ensayos.

# Comportamiento de los distintos materiales frente al ensayo. El comportamiento de los distintos materiales frente al ensayo se encuentra ilustrado en la siguiente grafica. La figura No. 2 muestra en forma cualitativa las curvas de esfuerzo-deformacin unitaria normales para un metal, un material termoplstico, un elastmero y un cermico. En esta figura, las escalas son cualitativas y distintas para cada material. En la prctica, las magnitudes reales de los esfuerzos y las deformaciones pueden ser muy distintas entre s. Se supone que el material plstico esta arriba de su temperatura de transformacin vtrea (Tg), mientras que los materiales metlicos y termoplsticos muestran una regin inicial elstica, seguida por una regin plstica no lineal. Tambin se incluye una curva aparte para los elastmeros (es decir, hules o siliconas), ya que el comportamiento de esos materiales es distinto del de otros materiales polimricos. Para los elastmeros, una gran parte de la deformacin es elstica y no lineal. Por otra parte los cermicos y los vidrios solo muestran una regin elstica lineal y casi nunca muestran deformacin plstica a temperatura ambiente.

# La ductilidad La ductilidad es el grado de deformacin que puede soportar un material sin romperse. Se mide por la relacin de la longitud original de la probeta entre marcas calibradas antes (lo) y despus del ensayo (lf) (3).

# Diagramas esfuerzo deformacin El Diagrama Esfuerzo Deformacin es utilizado cuando se lleva a cabo el ensayo de Tensin. Este tipo de graficas se pueden hacer con los datos calculados esfuerzodeformacin ingenieriles, o con los datos correspondientes a esfuerzo deformacin reales. A continuacin se presenta el diagrama de esfuerzo deformacin para el caso de datos reales.

# Punto de Cedencia Es el momento en que la deformacin de la pieza, debido a la carga que se le est aplicando, deja de ser elstica y se vuelve permanente o plstica, es decir que es el punto en el que se quita la fuerza ejercida y la probeta se devuelve a su longitud inicial. El esfuerzo inducido aplicado en el momento cuando el material llega a su punto de cedencia es en realidad la Resistencia Cedente del Material, Sced. En algunos materiales, la transicin de deformacin elstica a flujo plstico es abrupta. Esa transicin se llama fenmeno de punto de fluencia. En esos materiales, al comenzar la deformacin plstica, el valor del esfuerzo baja primero desde el punto de fluencia superior (2). El valor del esfuerzo sigue decreciendo y oscila en torno a un valor promedio que se define como punto de fluencia inferior (1). (Inmediatamente despus, el esfuerzo

Recursos[1] http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/palmira/5000155/lecciones/lec2/2_5.htm 4:01 26/05/2015[2] METALURGIA GENERAL (TOMO.-2) F.R.-JIMENO,E.-MOLERA,P. MORRALeditorial reverte, S.A [3] http://propiedadesmaterialesdeconstruccin.blogspot.com/2013/04/propiedades-mecanicas-de-los-materiales.html 4:12 26/05/2015[4] http://www.retineo.es/archivos/Plasticidad2013.pdf 4:25 26/05/2015[5] http://deconceptos.com/ciencias-naturales/tenacidad 4:30 26/05/2015[6] http://ajmoreno.webs.ull.es/resistencia%20de%20materiales/Resistencia_files/Resiliencia.pdf 4:30 26/05/2015[7] http://docsetools.com/articulos-informativos/article_61557.html 4:50 26/05/2015