INFORME TÉCNICO

A : Ing. ANGEL NARCIZO AQUINO FERNANDEZ Docente de la UCCI “HUANCAYO”

DE : KEVIN BALTAZAR ZUÑIGA

POOL ERIK BASTIDAS CERRÓN

LENIN ROOSELVER PARIONA RODRIGUEZ

JHON BRIAN RIBBECK SOTO Estudiantes de la Carrera Profesional de Ingeniería

ASUNTO : PROPIEDADES MECANICAS DE LOS

MATERIALES

FECHA : Huancayo, 8 de Abril de 2016

RESUMEN

Como se ha mencionado, la Ingeniería y específicamente el área de

materiales han tenido un gran desarrollo en los últimos años. La

creación de nuevos materiales y la capacidad de modificar las

propiedades de algunos ya existentes, han generado que la selección de

materiales en cualquier diseño sea una de las principales

consideraciones. En este capítulo se analizaran las propiedades

mecánicas con las que cuenta los materiales que se utilizan en la

industria. Las propiedades mecánicas indican el comportamiento de un

material cuando se encuentra sometido a fuerzas exteriores. La

respuesta de los materiales a las fuerzas aplicadas depende del tipo de

enlace, disposición estructural de los átomos o moléculas, tipo y

número de imperfecciones, que están siempre presentes en los sólidos,

excepto en raras circunstancias. Algunas de las propiedades mecánicas

más importantes son la resistencia, la dureza, la ductilidad y la rigidez.

Así, fijada la solicitación exterior es evidente que la deformación que se

origina y, en consecuencia, la tensión creada en el sólido elástico

depende de las fuerzas de atracción molecular, es decir, de la estructura

cristalina del material. A pesar de la considerable complejidad de los

materiales ingenieriles todos los materiales sometidos a cargas se

pueden clasificar en tres grupos principales de acuerdo con el

mecanismo que ocurre durante su deformación bajo las fuerzas

aplicadas.

INDICE

Tabla de contenido INTRODUCCION .............................................................................................................................. 4

CONTENIDO ..................................................................................................................................... 5

ELASTICIDAD .............................................................................................................................. 5

Conceptos Básicos del Grafico Curva esfuerzo-ruptura ............................................................. 6

Conceptos Básicos del Grafico Curva esfuerzo-ruptura ............................................................. 6

PLASTICIDAD ............................................................................................................................... 7

DUREZA......................................................................................................................................... 8

Las escalas de Dureza ................................................................................................................. 8

FRAGILIDAD .............................................................................................................................. 10

FATIGA ........................................................................................................................................ 11

ACRITUD ..................................................................................................................................... 12

RESILIENCIA .............................................................................................................................. 12

ESFUERZO Y DEFORMACIÓN ................................................................................................ 13

Esfuerzo de Compresión ........................................................................................................... 15

Esfuerzo de Flexión ................................................................................................................... 15

Esfuerzo de Tracción-Tensión .................................................................................................. 17

Esfuerzo de Torsión .................................................................................................................. 18

CONCLUSIONES ............................................................................................................................ 19

RECOMENDACIONES ................................................................................................................... 20

REFERENCIAS ................................................................................................................................ 21

INTRODUCCION

Con respecto al documento es un honor dirigirme a Ud. Para saludarlo e

informar lo siguiente.

El presente informe técnico está dedicado a las propiedades mecánicas de los

materiales. Muchos materiales, cuando prestan servicio, están sometidos a

fuerzas o cargas ejemplos de ellos son los revestimientos refractarios de los

hornos, las aleaciones de aluminio con las cuales se construyen las alas de los

aviones, el acero de los ejes de los automóviles o las vigas y pilares de los

edificios. En tales situaciones es necesario conocer las características del

material y diseñar la pieza de tal manera que cualquier deformación resultante

no sea excesiva y no se produzca la rotura. El comportamiento mecánico o las

propiedades mecánicas de un material reflejan la relación entre la fuerza

aplicada y la respuesta del material (o sea, su deformación).Las propiedades

mecánicas a tocar en este informe son las más importantes las cuales son la

plasticidad, elasticidad, dureza, fragilidad, acritud, fatiga, resiliencia, esfuerzo

y deformación. Las propiedades mecánicas de los materiales refieren la

capacidad de cada material en estado sólido a resistir acciones de cargas o

fuerzas dinámicas, fuerzas estáticas y las fuerzas cíclicas.

CONTENIDO

ELASTICIDAD

Se refiere a la propiedad que presentan los materiales de volver a su estado inicial cuando

se aplica una fuerza sobre él. La deformación recibida ante la acción de una fuerza o carga

no es permanente, volviendo el material a su forma original al retirarse la carga. En física el

término elasticidad designa la propiedad mecánica de ciertos materiales de sufrir

deformaciones reversibles cuando se encuentran sujetos a la acción de fuerzas exteriores y

de recuperar la forma original si estas fuerzas exteriores se eliminan.

Conceptos Básicos del Grafico Curva esfuerzo-ruptura: Método para registrar los resultados de una serie de pruebas de termo fluencia graneando el

esfuerzo aplicado en función del tiempo de ruptura.

Deformación (concepto usual en ingeniería) Grado en que se deforma un material por

unidad de longitud en un ensayo de tensión.

Deformación elástica: Deformación del material que desaparece cuando se anula o retira la

carga.

Deformación plástica: Alteración permanente de la longitud del material cuando se aplica

una carga y después se retira.

Deformación real: Deformación efectivamente producida cuando se aplica una carga a un

material.

Conceptos Básicos del Grafico Curva esfuerzo-ruptura:

Método para registrar los resultados de una serie de pruebas de termo fluencia graneando el

esfuerzo aplicado en función del tiempo de ruptura.

Deformación (concepto usual en ingeniería) Grado en que se deforma un material por

unidad de longitud en un ensayo de tensión.

Deformación elástica: Deformación del material que desaparece cuando se anula o retira la

carga.

Deformación plástica: Alteración permanente de la longitud del material cuando se aplica

una carga y después se retira.

Deformación real: Deformación efectivamente producida cuando se aplica una carga a un

material.

PLASTICIDAD

Capacidad de un material a deformarse ante la acción de una carga, permaneciendo la

deformación al retirarse la misma. Es decir es una deformación permanente e

irreversible. La plasticidad es la propiedad mecánica de un material inelástico, natural,

artificial, biológico o de otro tipo, de deformarse permanente e irreversiblemente cuando se

encuentra sometido a tensiones por encima de su rango elástico, es decir, por encima de su

límite elástico. En los metales, la plasticidad se explica en términos de desplazamientos

irreversibles de dislocaciones. En los materiales elásticos, en particular en muchos metales

dúctiles, un esfuerzo uniaxial de tracción pequeño lleva aparejado un comportamiento

elástico. Eso significa que pequeños incrementos en la tensión de tracción comporta

pequeños incrementos en la deformación, si la carga se vuelve cero de nuevo el cuerpo

recupera exactamente su forma original, es decir, se tiene una deformación completamente

reversible. Sin embargo, se ha comprobado experimentalmente que existe un límite,

llamado límite elástico, tal que si cierta función homogénea de las tensiones supera dicho

límite 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-plástico descrito más arriba es el que se encuentra en la

mayoría de metales conocidos, y también en muchos otros materiales. El comportamiento

perfectamente plástico es algo menos frecuente, e implica la aparición de deformaciones

irreversibles por pequeña que sea la tensión, la arcilla de modelar y la plastilina se

aproximan mucho a un comportamiento perfectamente plástico. Otros materiales además

presentan plasticidad con endurecimiento y necesitan esfuerzos progresivamente más

grandes para aumentar su deformación plástica total. E incluso los comportamientos

anteriores pueden ir acompañados de efectos viscosos, que hacen que las tensiones sean

mayores en casos de velocidades de deformación altas, dicho comportamiento se conoce

con el nombre de visco-plasticidad. La plasticidad de los materiales está relacionada con

cambios irreversibles en esos materiales. A diferencia del comportamiento elástico que es

termodinámicamente reversible, un cuerpo que se deforma plásticamente experimenta

cambios de entropía, como desplazamientos de las dislocaciones. En el comportamiento

plástico parte de la energía mecánica se disipa internamente, en lugar de transformarse en

energía potencial elástica.

DUREZA

Es la resistencia de un cuerpo a ser rayado por otro. Opuesta a duro es blando. El diamante

es duro porque es difícil de rayar. Es la capacidad de oponer resistencia a la deformación

superficial por uno más duro. La dureza es la oposición que ofrecen los materiales a

alteraciones como la penetración, la abrasión, el rayado, la cortadura, las deformaciones

permanentes; entre otras. También puede definirse como la cantidad de energía que absorbe

un material ante un esfuerzo antes de romperse o deformarse. 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. En metalurgia la dureza se mide utilizando un durómetro para

el ensayo de penetración. Dependiendo del tipo de punta empleada y del rango de cargas

aplicadas, existen diferentes escalas, adecuadas para distintos rangos de dureza. El interés

de la determinación de la dureza en los aceros estriba en la correlación existente entre la

dureza y la resistencia mecánica, siendo un método de ensayo más económico y rápido que

el ensayo de tracción, por lo que su uso está muy extendido. Hasta la aparición de la

primera máquina Brinell para la determinación de la dureza, ésta se medía de forma

cualitativa empleando una lima de acero templado que era el material más duro que se

empleaba en los talleres.

Las escalas de Dureza

Dureza Brinell: Emplea como punta una bola de acero templado o carburo de W. Para

materiales duros, es poco exacta pero fácil de aplicar. Poco precisa con chapas de menos de

6mm de espesor. Estima resistencia a tracción.

Dureza Knoop: Mide la dureza en valores de escala absolutas, y se valoran con la

profundidad de señales grabadas sobre un mineral mediante un utensilio con una punta de

diamante al que se le ejerce una fuerza estándar.

Dureza Rockwell: Se utiliza como punta un cono de diamante (en algunos casos bola de

acero). Es la más extendida, ya que la dureza se obtiene por medición directa y es apto para

todo tipo de materiales. Se suele considerar un ensayo no destructivo por el pequeño

tamaño de la huella.

Rockwell superficial: Existe una variante del ensayo, llamada Rockwell superficial, para la

caracterización de piezas muy delgadas, como cuchillas de afeitar o capas de materiales que

han recibido algún tratamiento de endurecimiento superficial.

Dureza Rosiwal: Mide en escalas absoluta de durezas, se expresa como la resistencia a la

abrasión medias en pruebas de laboratorio y tomando como base el corindón con un valor

de 1000.

Dureza Shore: Emplea un escleroscopio. Se deja caer un indentador en la superficie del

material y se ve el rebote. Es adimensional, pero consta de varias escalas. A mayor rebote -

> mayor dureza. Aplicable para control de calidad superficial. Es un método elástico, no de

penetración como los otros.

Dureza Vickers: Emplea como penetrador un diamante con forma de pirámide

cuadrangular. Para materiales blandos, los valores Vickers coinciden con los de la escala

Brinell. Mejora del ensayo Brinell para efectuar ensayos de dureza con chapas de hasta

2mm de espesor.

Dureza Webster: Emplea máquinas manuales en la medición, siendo apto para piezas de

difícil manejo como perfiles largos extruidos. El valor obtenido se suele convertir a valores

Rockwell.

En mineralogía se utiliza la escala de Mohs, creada por el Alemán Friedrich Mohs en 1820,

que mide la resistencia al rayado de los materiales:

Dureza Mineral Composición química

1 Talco, (se puede rayar fácilmente con la uña) Mg3Si4O10(OH)2

2 Yeso, (se puede rayar con la uña con más dificultad) CaSO4·2H2O

3 Calcita, (se puede rayar con una moneda de cobre) CaCO3

4 Fluorita, (se puede rayar con un cuchillo) CaF2

5 Apatita, (se puede rayar difícilmente con un cuchillo) Ca5(PO4)3(OH-,Cl-,F-)

6 Feldespato, (se puede rayar con una cuchilla de acero) KAlSi3O8

7 Cuarzo, (raya el acero) SiO2

8 Topacio, Al2SiO4(OH-,F-)2

9 Corindón, (sólo se raya mediante diamante) Al2O3

10 Diamante, (el mineral natural más duro) C

FRAGILIDAD

La fragilidad se relaciona con la cualidad de los objetos y materiales de romperse con

facilidad. Aunque técnicamente la fragilidad se define más propiamente como la capacidad

de un material de fracturarse con escasa deformación. Por el contrario, los materiales

dúctiles o tenaces se rompen tras sufrir acusadas deformaciones, generalmente de tipo

deformaciones plásticas, tras superar el límite elástico. Los materiales frágiles que no se

deforman plásticamente antes de la fractura suelen dan lugar a "superficies

complementarias" que normalmente encajan perfectamente. Curvas representativas de

Tensión-Deformación de un material frágil (rojo) y un material dúctil y tenaz (azul).

La rotura frágil tiene la peculiaridad de absorber relativamente poca energía, a

diferencia de la rotura dúctil, ya que la energía absorbida por unidad de volumen

viene dada por:

Si un material se rompe prácticamente sin deformación las componentes del tensor

deformación resultan pequeñas y la suma anterior resulta en una cantidad

relativamente pequeña.

La fragilidad de un material además se relaciona con la velocidad de propagación o

crecimiento de grietas a través de su seno. Esto significa un alto riesgo de fractura

súbita de los materiales con estas características una vez sometidos a esfuerzos. Por

el contrario los materiales tenaces son aquellos que son capaces de frenar el avance

de grietas.

Otros términos frecuentemente confundidos con la fragilidad que deben ser

aclarados:

Lo opuesto a un material muy frágil es un material dúctil.

Por otra parte la dureza no es opuesto a la fragilidad, ya que la dureza es la

propiedad de alterar solo la superficie de un material, que es algo totalmente

independiente de si ese material cuando se fractura tiene o no deformaciones

grandes o pequeñas. Como ejemplo podemos citar el diamante que es el material

más duro que existe, pero es extremadamente frágil.

La tenacidad puede estar relacionada con la fragilidad según el módulo de

elasticidad, pero en principio un material puede ser tenaz y poco frágil (como

ciertos aceros) y puede ser frágil y nada tenaz (como el barro cocido).

FATIGA

La fatiga de materiales se refiere a un fenómeno por el cual la rotura de los materiales bajo

cargas dinámicas cíclicas se produce más fácilmente que con cargas estáticas. 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 producir las fuerzas necesarias para provocar la rotura con

cargas dinámicas son muy inferiores a las necesarias en el caso estático; y a desarrollar

métodos de cálculo para el diseño de piezas confiables. Este no es el caso de materiales de

aparición reciente, para los que es necesaria la fabricación y el ensayo de prototipos.

Las curvas S-N se obtienen a través de una serie de ensayos donde una probeta del material

se somete a tensiones cíclicas con una amplitud máxima relativamente grande

(aproximadamente 2/3 de la resistencia estática a tracción). Se cuentan los ciclos hasta

rotura. Este procedimiento se repite en otras probetas a amplitudes máximas decrecientes.

Los resultados se representan en un diagrama de tensión, S, frente al logaritmo del número

N de ciclos hasta la rotura para cada una de las probetas. Los valores de S se toman

normalmente como amplitudes de la tensión.

Se pueden obtener dos tipos de curvas S-N. A mayor tensión, menor número de ciclos hasta

rotura. En algunas aleaciones férreas y en aleaciones de titanio, la curva S-N se hace

horizontal para valores grandes de N, es decir, existe una tensión límite, denominada límite

de fatiga, por debajo del cual la rotura por fatiga no ocurrirá.

En la Curva S-N de un Aluminio frágil, la curva decrecería y tiende a decrecer hasta llegar

a rotura.

Suele decirse, de manera muy superficial, que muchas de las aleaciones no férreas

(aluminio, cobre, magnesio, etc.) no tienen un límite de fatiga, dado que la curva S-N

continúa decreciendo al aumentar N. Según esto, la rotura por fatiga ocurrirá

independientemente de la magnitud de la tensión máxima aplicada, y por tanto, para estos

materiales, la respuesta a fatiga se especificaría mediante la resistencia a la fatiga que se

define como el nivel de tensión que produce la rotura después de un determinado número

de ciclos. Sin embargo, esto no es exacto: es ingenuo creer que un material se romperá al

cabo de tantos ciclos, no importa que pequeña sea la tensión presente.

ACRITUD

El Endurecimiento por deformación (también llamado endurecimiento en frío o por

acritud) es el endurecimiento de un material por una deformación plástica a nivel

macroscópico que tiene el efecto de incrementar la densidad de dislocaciones del material.

A medida que el material se satura con nuevas dislocaciones, se crea una resistencia a la

formación de nuevas dislocaciones. Esta resistencia a la formación de dislocaciones se

manifiesta a nivel macroscópico como una resistencia a la deformación plástica. En

cristales metálicos, es usual que las dislocaciones formen una deformación irreversible a

escala microscópica, y terminan por producir una reestructuración a medida que se

propagan por la estructura del cristal. A temperaturas normales las dislocaciones se

acumulan en lugar de aniquilarse, y sirven como defectos puntuales u obstáculos que

impiden significativamente su movimiento. Esto lleva a un incremento en la resistencia del

material y a la consecuente disminución en la ductilidad.

RESILIENCIA

Se llama resiliencia de un material a la energía de deformación (por unidad de volumen)

que puede ser recuperada de un cuerpo deformado cuando cesa el esfuerzo que causa la

deformación. La resiliencia es igual al trabajo externo realizado para deformar un material

hasta su límite elástico:

En términos simples es la capacidad de memoria de un material para recuperarse de una

deformación, producto de un esfuerzo externo. El ensayo de resiliencia se realiza mediante

el Péndulo de Charpy, también llamado prueba Charpy.

Se diferencia de la tenacidad en que ésta cuantifica la cantidad de energía almacenada por el

material antes de romperse, mientas que la resiliencia tan sólo da cuenta de la energía

almacenada durante la deformación elástica. La relación entre resiliencia y tenacidad es

generalmente monótona creciente, es decir, cuando un material presenta mayor resiliencia

que otro, generalmente presenta mayor tenacidad. Sin embargo, dicha relación no es lineal.

La tenacidad corresponde al área bajo la curva de un ensayo de tracción entre la

deformación nula y la deformación correspondiente al límite de rotura (resistencia última a

la tracción).

La resiliencia es la capacidad de almacenar energía en el periodo elástico, y corresponde al

área bajo la curva del ensayo de tracción entre la deformación nula y el límite de fluencia.

ESFUERZO Y DEFORMACIÓN

El esfuerzo se define aquí como la intensidad de las fuerzas componentes internas

distribuidas que resisten un cambio en la forma de un cuerpo. El esfuerzo se define en

términos de fuerza por unidad de área. Existen tres clases básicas 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 aplicación de la carga, que usualmente se llaman

dimensiones originales.

La deformación se define como el cambio de forma de un cuerpo, el cual se debe al

esfuerzo, al cambio térmico, al cambio de humedad o a otras causas. En conjunción con el

esfuerzo directo, la deformación se supone como un cambio lineal y se mide en unidades de

longitud. En los ensayos de torsión se acostumbra medir la deformación cómo un ángulo de

torsión (en ocasiones llamados detrusión) entre dos secciones especificadas.

Cuando la deformación se define como el cambio por unidad de longitud en una dimensión

lineal de un cuerpo, el cual va acompañado por un cambio de esfuerzo, se denomina

deformación unitaria debida a un esfuerzo. Es una razón o número no dimensional, y es, por

lo tanto, la misma sin importar las unidades expresadas, su cálculo se puede realizar

mediante la siguiente expresión:

e = e / L (14)

Donde:

e: es la deformación unitaria,

e: es la deformación

L: es la longitud del elemento

En la figura se muestra la relación entre la deformación unitaria y la deformación.

Si un cuerpo es sometido a esfuerzo tensivo o compresivo en una dirección dada, no solo

ocurre deformación en esa dirección (dirección axial) sino también deformaciones unitarias

en direcciones perpendiculares a ella (deformación lateral). Dentro del rango de acción

elástica la compresión entre las deformaciones lateral y axial en condiciones de carga

uniaxial (es decir en un solo eje) es denominada relación de Poisson. La extensión axial

causa contracción lateral, y viceversa.

Esfuerzo de Compresión

La resistencia a la compresión es el máximo esfuerzo de compresión que un material es

capaz de desarrollar. Con un material quebradizo que falla en compresión por ruptura, la

resistencia a la compresión posee un valor definido. En el caso de los materiales que no

fallan en compresión por una fractura desmoronante (materiales dúctiles, maleables o

semiviscosos), el valor obtenido para la resistencia a la compresión es un valor arbitrario

que depende del grado de distorsión considerado como falla efectiva del material. Se

muestran diagramas característicos de esfuerzo y deformación para materiales dúctiles y no

dúctiles en compresión:

La figura muestra los diagramas esquemáticos de esfuerzo y deformación para materiales

dúctiles y no dúctiles, ensayados a compresión hasta la ruptura.

Esfuerzo de Flexión

En las vigas la flexión genera momentos internos; en un diagrama de momentos flectores

internos, un momento positivo significa que en su sección transversal, la fibra inferior al eje

neutro (que coincide con el eje centroidal) está sometido a esfuerzos normales de tensión, y

la fibra superior al eje neutro estará sometido a esfuerzos normales de compresión. Sin

embargo, estos esfuerzos no se distribuyen en forma constante, como en los esfuerzos

normales directos, sino que tienen una distribución variable, a partir del eje neutro hasta las

fibras extremas. Se puede deducir como es el comportamiento de la sección transversal

cuando el momento flector interno es negativo, y de igual manera, que en el eje neutro, los

esfuerzos normales son nulos, y máximos para cada caso en las fibras extremas.

La Capacidad resistente a flexión en vigas de acero se define según las siguientes:

La resistencia a flexión de perfiles compactos es una función de la longitud no soportada

conocida como Lb. Si ésta es menor que el parámetro Lp, se considera que la viga cuenta

con un soporte lateral total y por lo tanto su capacidad resistente a flexión es el momento

plástico Mp. Cuando la longitud del elemento es mayor a Lp la resistencia en flexión

disminuye por efecto de pandeo lateral inelástico o pandeo lateral elástico. Si Lb es mayor

que Lp pero menor o igual al parámetro Lr, se trata de un pandeo lateral torsional (PLT)

inelástico. Cuando Lb es mayor que Lr la resistencia del perfil se basa en el pandeo lateral

torsional elástico. La Figura 1 muestra la relación entre la longitud soportada Lb y el

momento resistente Mn (Segui2000). Los parámetros indicados en la figura se obtienen con

las siguientes ecuaciones: Las longitudes Lp y Lr vienen dadas por:

Esfuerzo de Tracción-Tensión

Se denomina tracción al esfuerzo interno a que está sometido un cuerpo por la aplicación de

dos fuerzas que actúan en sentido opuesto, y tienden a estirarlo. Lógicamente, se considera

que las tensiones que tiene cualquier sección perpendicular a dichas fuerzas son normales a

esa sección, y poseen sentidos opuestos a las fuerzas que intentan alargar el cuerpo. Un

cuerpo sometido a un esfuerzo de tracción sufre deformaciones positivas (estiramientos) en

ciertas direcciones por efecto de la tracción. Sin embargo el estiramiento en ciertas

direcciones generalmente va acompañado de acortamientos en las direcciones transversales;

así si en un prisma mecánico la tracción produce un alargamiento sobre el eje "X" que

produce a su vez un encogimiento sobre los ejes "Y" y "Z". Este encogimiento es

proporcional al coeficiente de Poisson (ν):

Cuando se trata de cuerpos sólidos, las deformaciones pueden ser permanentes: en este

caso, el cuerpo ha superado su punto de fluencia y se comporta de forma plástica, de modo

que tras cesar el esfuerzo de tracción se mantiene el alargamiento; si las deformaciones no

son permanentes se dice que el cuerpo es elástico, de manera que, cuando desaparece el

esfuerzo de tracción, aquél recupera su longitud primitiva.

La relación entre la tracción que actúa sobre un cuerpo y las deformaciones que produce se

suele representar gráficamente mediante un diagrama de ejes cartesianos que ilustra el

proceso y ofrece información sobre el comportamiento del cuerpo de que se trate.

Esfuerzo de Torsión

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.

El ángulo de torsión de una barra de sección circular es:

Donde

T = momento torsionante

l = longitud de la barra

G = módulo de rigidez

J = momento polar de inercia del área transversal

Las características de las variables de la ecuación se pueden visualizar en la figura

CONCLUSIONES

En ingeniería, las propiedades mecánicas de los materiales son las características propias

de cada material, que nos permiten diferenciarlos entre ellos.

Es importante tener en cuenta el comportamiento que cada material puede tener al

momento de utilizarlo.

Las propiedades mecánicas de los materiales son elasticidad, plasticidad, dureza,

fragilidad, fatiga, acritud, resiliencia, esfuerzo y deformación.

La elasticidad es la propiedad mecánica de algunos materiales, de sufrir

deformaciones cuando se encuentran sujetos a fuerzas exteriores, y luego

recuperar la forma original.

La plasticidad, es la propiedad que tienen algunos materiales para deformarse

permanentemente cuando se encuentra sometido a una fuerza por encima de su

propiedad elástica.

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

corte de su superficie.

La fragilidad, es la propiedad que tienen algunos materiales, en la cual pueden

romperse con facilidad.

La fatiga, es la propiedad que tienen algunos materiales de sufrir una rotura bajo

cargas dinámicas cíclicas que con cargas estáticas.

La acritud es la propiedad que tienen algunos materiales en el cual se endurecen

por una deformación plástica.

La resiliencia es la propiedad que tienen algunos materiales, para recuperarse de

una deformación.

El esfuerzo es la propiedad que tienen algunos materiales mediante el cual la

intensidad de las fuerzas de los componentes internos resiste un cambio en la

forma de un cuerpo.

La deformación, es la propiedad de algunos materiales que consiste en el cambio

de forma de un cuerpo, el cual se debe al esfuerzo, cambios térmicos, en la

humedad, etc.

RECOMENDACIONES

Verificar las propiedades mecánicas de los

materiales antes de hacer uso de estos.

Se pueden hacer pruebas de laboratorio para

verificar dichas propiedades.

Comparar resultados obtenidos en diferentes

partes del mundo

Asegurar y controlar la calidad de las materias

primas y los productos que se obtienen de

ellos, para que cumplan con los

requerimientos especificados por los clientes

Determinar las características de nuevos

materiales antes de que se puedan usar en

forma confiable en los diseños.

REFERENCIAS

Callister, William. “Introducción de la Ciencia e Ingeniería de

Materiales”. Ed. Limusa Wiley, México 2013.

Smith, William “Fundamento de la Ciencia e Ingeniería de

Materiales” Ed. Mc Graw Hill, México 2010.

Robert W Fitzgerald, “Resistencia de Materiales” Fondo Educativo

Interamericano, México 2002.

http://propiedadesmaterialesdeconstruccin.blogspot.pe/2013/04/pro

piedades-mecanicas-de-los-materiales.html