Resistencia de los materiales
La resistencia de los materiales es el comportamiento del material al ser sometido a una carga externa. Dependiendo del material y la fuerza de la carga, el material puede llegar a deformarse. Puede clasificarse como deformación elástica o permanente. Las deformaciones elásticas dejan de actuar fuerza en el material y recupera su forma original, por otra parte, se denomina deformación permanente al material u objeto que no regresa a su estado original.
Se considera material resistente cuando puede resistir ciertas cargas y no presenta rupturas. Aunque estas cargas en el material u objeto pueden producir deformaciones en su estructura. Un material u objeto rígido es nombrado a partir de mayor fuerza aplicada la deformación es menor.
Tipos de fuerza
Tracción
La fuerza aplicada es perpendicular a la sección transversal del cuerpo. Generalmente este tipo de fuerza estira el objeto o material.
Compresión
Se caracteriza por se casi igual a la fuerza de tracción, sin embargo, este tipo de fuerza acorta al objeto o material.
Cortadura
Actúan en el objeto o material fuerzas contrarias que se deslizan entre si en las secciones en que se aplica la fuerza.
Flexión
Las fuerzas que están presentes sobre el objeto o material tienen a doblarlo, alargando o acortado el material.
Torsión
La fuerza aplicada van en sentido contrario, de este modo el material se deforma en cada extremo con diferente dirección.
Tensión
La tensión es la fuerza aplicada en el área de entorno de un cierto punto del material u objeto en su superficie. Así mismo, expresa el cambio de tamaño o forma del objeto, se denomina como tensión homogénea si la tensión es igual a todas las partes del cuerpo, de lo contrario se considera como no homogénea. La unidad de tensión es N/m^2 pero también puede expresarse como Kg/mm^2.
Limite elástico
El limite elástico se presenta cuando la tensión sobrepasa el limite de elasticidad del material y no puede regresar a su forma original al liberarse de la fuerza aplicada. Como consecuencia se obtiene una deformación permanente. En otros palabras, el limite elástico es la tensión máxima que un material puede soportar sin sufrir ninguna deformación permanente. El limite elástico es utilizado para definir una falla en las estructuras, a esto se le denomina como fatiga.
Ductilidad
La ductilidad es una medida de la capacidad de un material para deformarse antes de la fractura. Los materiales que sufren grandes cantidades de deformación plástica antes de que se rompan son considerados como materiales dúctiles. El acero suave y el oro son algunos ejemplos. Se consideran materiales frágiles cuando se fracturan con tensiones muy bajas o no presentan una deformación plástica. Una tensión a la fractura de menos del 5% se considera quebradiza.
Los materiales frágiles no presentan deformación plástica para redistribuir tensiones en fallas existentes. Esto quiere decir que se acumulan en grandes concentraciones de tensiones en la punta de la grieta, generando una fractura.
Por otra parte los materiales dúctiles se produce una deformación plástica que alivia estas tensiones localizadas. La ductilidad puede depender de la temperatura. Así mismo la dureza es la capacidad de un material para absorber energía hasta la fractura
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