Propiedades mecánicas de los materiales de ingeniería:
Para diversas aplicaciones de ingeniería, la selección de materiales depende en gran medida de las propiedades de los materiales. Para un ingeniero de diseño sin el conocimiento de las propiedades de los materiales, será difícil diseñar.
Las propiedades mecánicas de los materiales son el comportamiento del material bajo diversos tipos de fuerzas. Estudiemos algunas propiedades mecánicas importantes de los materiales de ingeniería.
- Fuerza
- Elasticidad
- Plasticidad
- Rigidez
- Resistencia
- Resistencia
- Maleabilidad
- Ductilidad
- Fragilidad
- Dureza
- Fatiga
- Fluencia
1.Resistencia
La resistencia se define como la capacidad del material para resistir las fuerzas externas sin ruptura o fluencia.
Dependiendo de los diversos tipos de tensiones inducidas por los diversos tipos de fuerzas externas, la resistencia también se expresa como resistencia a la tracción, resistencia a la compresión y resistencia al corte, etc.
Cuando se aplica una fuerza externa sobre el material, se inducen diferentes tensiones en el material.
La tensión es la resistencia que ofrece el material cuando se aplica una fuerza externa.
Hay tensión de tracción, tensión de compresión y tensión de corte.
Cuando la fuerza externa es axial y tira del cuerpo hacia el exterior, la resistencia ofrecida por el cuerpo para resistir esa fuerza se llama tensión de tracción.
Cuando la fuerza externa es axial y comprime el cuerpo hacia el interior, la resistencia ofrecida por el cuerpo para resistir esa fuerza se denomina esfuerzo de compresión.
El esfuerzo cortante es la resistencia que ofrece el cuerpo para resistir la fuerza cortante.
La resistencia a la tracción, la resistencia a la compresión y la resistencia al corte son la resistencia ofrecida por el cuerpo sin fractura o rendimiento cuando la fuerza de tracción, la fuerza de compresión y la fuerza de corte se aplican al cuerpo, respectivamente.
2.Elasticidad
La elasticidad se define como la capacidad del material para recuperar su forma y tamaño originales de la deformación cuando se eliminan las fuerzas externas que causaron la deformación.
En aplicaciones de ingeniería comunes, se utiliza principalmente acero debido a su alta elasticidad y resistencia.
3.Plasticidad
La plasticidad se define como la capacidad del material para retener la deformación causada permanentemente cuando se aplica la fuerza externa. La deformación se prolonga de forma permanente incluso después de eliminar las fuerzas externas.
4.Rigidez
La rigidez se define como la capacidad del material para resistir la deformación cuando se aplica la fuerza externa. La rigidez también se llama rigidez. El valor de la rigidez se denomina módulo de elasticidad. Su unidad es N / mm2.
5.Resiliencia
La resiliencia se define como la capacidad del material para absorber la energía que resiste los golpes y las cargas de impacto cuando se aplica y liberar esta energía cuando se eliminan las cargas. La medición de la resiliencia se denomina módulo de resiliencia. Esta propiedad es deseable para varios tipos de manantiales.
6.Tenacidad
La tenacidad se define como la capacidad del material para resistir la fractura cuando se aplica la fuerza externa. Las cargas son principalmente cargas de impacto. El material que tiene más dureza soporta las cargas de impacto sin fracturas. La medición de la tenacidad se denomina módulo de tenacidad.
7.Maleabilidad
La maleabilidad se define como la capacidad del material para resistir la grieta con más deformación cuando se aplica la fuerza de impacto o la fuerza de compresión. La deformación tiene lugar en gran medida, pero la grieta no ocurrirá antes. Esta deformación sin fisuras es muy útil en la aplicación de materiales que requieren laminado, forjado y extrusión. Estos materiales soportan el golpe del martillo.
La maleabilidad también se define como la propiedad del material que puede enrollarse o martillarse en láminas.
8.Ductilidad
La ductilidad se define como la capacidad del material para resistir la grieta con más deformación cuando se aplica la fuerza de tracción.
También se define como la propiedad del material que se puede dibujar en los cables.
Los materiales dúctiles se utilizan en la aplicación de materiales que requieren formación, flexión y dibujo.
9.Fragilidad
La fragilidad se define como la capacidad del material de no deformarse más antes de la fractura cuando se aplica la fuerza externa. La deformación plástica es insignificante en materiales frágiles. Es opuesto a la ductilidad. De ahora en adelante, los materiales frágiles no pueden resistir la tracción y fallar o fracturarse repentinamente.
El hierro fundido es un ejemplo de material quebradizo. Los materiales frágiles pueden soportar la fuerza de compresión.
10.Dureza
La dureza se define como la capacidad del material para resistir el desgaste, los arañazos, la penetración o cualquier deformación permanente.
Los materiales duros se pueden utilizar para cortar otros materiales. Se pueden usar en aplicaciones en las que un material frote otro material. Por ejemplo, en la leva y el seguidor, el seguidor frota la leva y se mueve en la dirección de la leva.
11.Fatiga
La fatiga es la propiedad del material de fallar cuando se somete a tensiones repetidas.
12.Fluencia
La fluencia es la propiedad del material de deformarse lenta y permanentemente cuando se somete a tensiones constantes a altas temperaturas durante un largo período de tiempo.
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Estrés y tensión