Este documento describe las propiedades mecánicas de los materiales, incluyendo elasticidad, plasticidad, resistencia a la tracción y compresión, módulo de elasticidad, dureza, fatiga y fluencia. Explica cómo estas propiedades se miden a través de ensayos mecánicos y cómo afectan la selección de materiales para diferentes aplicaciones.

1. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y
MECÁNICA
COMPUTACIÓN APLICADA
TEMA: PROPIEDADES MECÁNICA DE LOS
MATERIALES
INTEGRANTES: GUEVARA VERÓNICA
NÚÑEZ JORGE

2.  DEFINICIÓN:
Son las propiedades que tienen que ver con
el comportamiento de los materiales bajo
cargas.

3.  ANTECEDENTES EN ENSAYOS
MECÁNICOS DE LOS MATERIALES.
 Objetivo: determinación de la respuesta de
los materiales ante la aplicación de una
fuerza.
Esfuerzo de
Tensión
Esfuerzo de
compresión
Esfuerzo de
Corte
Esfuerzo
Torsional
Esfuerzo
flexionante

4. UN MIEMBRO
CARGADO SE
DEFORMARÁ.
Deformación:
cambiar en longitud.
Esfuerzo:
deformación/longitud
del miembro

5. MÁQUINA UNIVERSAL DE PRUEBAS
 Es utilizada para medir la respuesta de los
materiales a las tres mayores formas de
esfuerzo. (Tensión, compresión y corte)

6. DIAGRAMA ESFUERZO/DEFORMACIÓN
ELASTICIDAD: Capacidad de los materiales de volver a su forma original
después de ser descargados.
PLASTICIDAD: Capacidad de los materiales de ir deformándose
permanentemente sin fracturarse.

7. TIPOS
COMUNES DE
PROPIEDADES
MECÁNICAS
FATIGA
DERIVADAS
DEL
DIAGRAMA
ESF./DEF.
ESFUERZO
DE ROTURA
RESISTENCIA
AL IMPACTO
CREEP
DUREZA

8. PROPIEDADES
DERIVADAS
DEL DIAGRAMA
ESF./DEF
MODULO DE
RESILIENCIA
MÓDULO DE
TENACIDAD
FUERZARIGIDEZ
DUCTILIDAD

9. FUERZA ÚLTIMA
 Resistencia al esfuerzo máximo de un material que
se opone a cambiar su forma, es igual a
Carga máxima/área de esfuerzo original.
 Resistencia a tracción---- aleaciones de metal
 Resistencia a compresión---- hierro fundido,
Polímeros, cerámica.
 Resistencia al corte-------- aleaciones de metal
 NOTA: el esfuerzo a corte es el 40% del esfuerzo
a tensión.
 Resistencia específica: resistencia a
tensión/densidad

10. PUNTO LÍMITE DE ESFUERZO /LÍMITE ELÁSTICO
 Es el esfuerzo correspondiente al inicio de la
deformación plástica; en muchos materiales
se lo indica por una zona recta.
 La resistencia adecuada para el diseño es la
que se encuentre bajo esta zona.
 En materiales donde no se lo puede hallar se
realiza un offset a una distancia de 0.2% de
la línea de E.

11. RIGIDEZ
 Es la resistencia del material debido a la
deformación elástica y es determinado por el
módulo de elasticidad.
 E es medido por la pendiente de la parte
linear de la figura.

12. DUCTILIDAD
 Es medido por la propiedad plástica de un
material, se calcula mediante:
%reducción en área= cambio área/área original
a) Frágil
b) Dúctil
c) Muy dúctil

13. PRUEBA DE IMPACTO ( Tipo Péndulo)
Charpy
Izod
Vigas
Horizontales
Vigas con
voladizo
Vertical

14. TRANSICION DE TEMPERATURA (NDT)
FrágilDuctilidadTemperatura

15. SELECCIÓN DEL MATERIAL
Acero con bajo contenido de
Carbono
Aluminio de el mismo
rendimiento y resistencia como el
acero
APLICACIONES:
Parachoques permanece intacto
después de un impacto bajo - rápido
Mejor protección para la tripulación en
una colisión alta - rápida
1 2
-Absorción de la energía
elástica
-Módulo de resiliencia
-W alto M.o R.
-W bajo E.
-Aluminio (ESt = 3EAl)
-Absorción de la energía
plástica
-Módulo de dureza
-W alto M. o T.
-W alto % el.
-Acero (St%el = 3Al%el)

16. DUREZA
Resistencia de la superficie del material contra
hendiduras y raspaduras
Aleaciones
metálicas
Cerámicas
Tipos de Medidas
No Destructivas
Destructivas
Profundidad
Diámetro
Ondas
acústicas
Altura de
rebote

17. INDENTADOR CARGA APLICACIÓN
Diamante 1 – 2000 (gr) Microdureza de
acero suave
Bola 500 – 3000 (kg) Acero suave y
metales a 40 HRC
Bola 100 (kg) Acero suave y
metales no ferrosos
Bola 15.30 – 45 (kg) Metales finos suaves
Diamante 15.30 – 45 (kg) Metales finos duros
Diamante 50 (kg) Carburo cementado
Bola 10 (kg) Polímeros
Aguja resorte Elastómeros
Diamante 150 (kg) Metales
endurecidos
Especificación de numero de dureza : XXX H X X
XXX
Dureza #
H
Código
X
Método
X
Escala rockwell
50-60 HRC

18. FATIGA
Fallan
Repititivos
esfuerzos
Ciclos de
aplicaciones de
carga
Resistencia
Número de
ciclos
S
N
Condiciones de
Carga

19. • Resistencia a la fatigaLímite de
Endurecimiento
• Metales 50%
resistentes a la tensión
Resistencia a la
fatiga

20. 1. Decreciente
2. Estado continuo
3. Creciente
FASES:
1. DecrecienteProceso lento de deformación plástica - esfuerzos - tiempo
Temperaturas elevadas
F
L
U
E
N
C
I
A

21. Resistencia a la Fluencia
Esfuerzo requerido a causa de un promedio de fluencia dada
por la temperatura
1%el /
10.000hr
1%el /
100.000hr

22. 1. Variables controladas
temperatura y esfuerzos
2. La variable medida es el tiempo
requerido para la falla
Importante para metales y
cerámicas destinado para altas
temperaturas
RUPTURA

23. ANALISIS DE FALLA
Concentración
de Esfuerzos
Bajo cargas
Ranuras,
huecos,
irregularidades
Smax= Kf*S
Factor de
concentración
de esfuerzos
Kf
Esfuerzo
S