1. Ensayo de propiedades mecánicas
- tracción
- compresión
- cortadura
- torsión.
Tipos de esfuerzos o cargas aplicadas a los materiales.
En las siguientes imágenes vemos la representación esquemática de cuál es el efecto de las diferentes cargas:
- una fuerza de tracción: que produce una elongación o alargamiento.
- una carga de compresión: que produce contracción.
- un esfuerzo de cortadura: (similar al que aplicara las hojas de unas tijeras)
- una deformación de torsión generada por un par de fuerzas: (similar al producido en un retorcimiento)
Las líneas punteadas representan la forma de nuestra probeta antes de la deformación y las líneas sólidas representan el cuerpo después de la deformación.
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Tracción Imagen de elaboración propia |
Compresión Imagen de elaboración propia |
Cortadura Imagen de elaboración propia |
Torsión Imagen de elaboración propia |
AV - Pregunta Verdadero-Falso
Retroalimentación
Falso
Una carga de tracción es como si estirara la probeta, por lo que provoca un alargamiento y un adelgazamiento de ésta.Retroalimentación
Verdadero
La cortadura sobre una pieza primática produce un desplazamiento de sus caras paralelas.Retroalimentación
Verdadero
Al comprimir las piezas se acortan y su sección aumentaTensión y deformación
Consideremos una varilla cilíndrica de longitud lo y una sección transversal de superficie So, sometida a una fuerza F uniaxial (dirigida en el sentido longitudinal del eje), como indica en la figura.
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| Elaboración propia |
Vemos que la barra se alarga desde su longitud inicial, lo, hasta una longitud final, l. Esa diferencia de longitudes será la deformación de nuestra varilla, aunque a continuación la definiremos de una forma un poco distinta.
Definimos la tensión σ en la barra como el cociente entre la fuerza uniaxial media F y la sección transversal original So de la barra.
Se mide en Pascales (S.I.), que es el cociente entre Newton y metros cuadrados, aunque se suele expresar en Megapascales, ya que así podemos expresar la superficie en mm2, que es más coherente con las medidas que suelen presentar las secciones de las piezas.
Definimos la deformación e en la barra como el cociente entre la variación de longitud de la barra respecto a la longitud inicial de ésta.
Como puede deducirse de la fórmula, la deformación es una magnitud adimensional. En la práctica es común convertir la deformación en un porcentaje de deformación %
Cuando una probeta se somete a una fuerza uniaxial, se produce una deformación.
- Si el material vuelve a sus dimensiones originales al cesar la fuerza, se dice que el material ha sufrido una deformación elástica, ya que los átomos del material son desplazados de su posición y cuando la fuerza cesa, los átomos vuelven a sus posiciones originales y el material recupera su forma original.
- Si el material es deformado hasta el punto que los átomos no pueden recuperar sus posiciones originales, se dice que ha experimentado una deformación plástica.
A continuación dos imagenes de productos comerciales, fabricados con materiales que poseen alto y bajo nivel de elasticiddad respectivamente (cable telefónico, vaso de plástico).
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| Imagen de mmarftrejo en Flickr bajo CC | Imagen de Maddox74 en Pixabay bajo Dominio Público |
Objetivos
Estricción
También se expresa en %, por lo que la estricción se define como la disminución relativa porcentual de la sección transversal de la probeta en el momento de la rotura.