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APUNTES DE RESISTENCIA DE MATERIALES CAMINOS, CANALES Y PUERTOS
E.T.S.L
Introducción
Este módulo describe la mecánica básica de la respuesta elástica, un fenómeno físico que materiales a menudo (pero no siempre) exhiben. Un material elástico es uno que se deforma inmediatamente al cargar, mantiene una deformación constante siempre y cuando la carga se mantiene constante, y vuelve inmediatamente a su forma original indeformable cuando se retira la carga. Este módulo también se introducir dos conceptos esenciales en la mecánica de los materiales: estrés y tensión.
Fuerza extensible y tensión extensible
Tal vez la prueba más natural de las propiedades mecánicas de un material es la prueba de tensión, en la que una tira o un cilindro del material, teniendo longitud L y el área seccionada transversalmente a, se ancla en
un extremo y sujeto a una carga axial P – una carga actuando a lo largo del eje largo de la muestra en el otro. (ver Fig. 1). A medida que la carga se aumenta gradualmente, la desviación axial δ de la carga el final también se incrementará. Eventualmente la muestra de prueba se rompe o hace algo más catastrófico, a menudo se fractura de repente en dos o más piezas. (los materiales pueden fallar mecánicamente en muchos maneras diferentes; por ejemplo, recordar cómo tiza pizarra, un trozo de madera fresca, y masilla tonta descanso.) Como ingenieros, naturalmente queremos entender asuntos tales como cómo δ está relacionado con P, y lo último de la carga de fractura que cabría esperar en un espécimen de diferente tamaño que el original uno. Como tecnólogos de materiales, deseamos entender cómo estas relaciones están influenciadas por la Constitución y la microestructura del material.
Uno de los acontecimientos históricos fundamentales en nuestra comprensión de material mecánico propiedades fue la realización de que la fuerza de un espécimen uniaxialmente cargado está relacionada con el 1 magnitud de su área seccionada transversalmente. Esta noción es razonable cuando se considera la fuerza para presentarse del número de enlaces químicos que conectan una sección representativa con la una adyacente como se describe en la Fig. 2, donde cada enlace se visualiza como un resorte con una cierta rigidez y fuerza. Obviamente, el número de tales bonos aumentará proporcionalmente con la sección trabajo. La fuerza axial de un trozo de tiza pizarra por lo tanto se incrementará como el cuadrado de su diámetro. En cambio, el aumento de la longitud de la tiza no lo hará más fuerte (de hecho,) probablemente se debilite, ya que el espécimen más largo será estadísticamente más probable que contenga un defecto que reduce la fuerza.)
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