“COMPORTAMIENTO INELÁSTICO DE LOS MATERIALES”

Nombre del alumno: Francisco Daniel Rodríguez Rodríguez

Carrera: ingeniería en Mecatrónica

Matricula: 3

Maestro: M.C. Edgar

García a 24 de noviembre del 2014

I: ÍNDICE

Comportamiento inelástico

1. miembros estáticamente determinados

2. miembros estáticamente indeterminados

3. ductilidad y diseño

4. otros materiales

5. ejes estáticamente determinados

6. valor ultimo del par de torsión

7. ductilidad y diseño

8. comportamiento bajo flexión

9. flexión inelástica

10. relaciones momento de curvatura

11. redistribución de momentos

INTRODUCCIÓNEl término plástico se utiliza para describir ciertas expresiones, como carga plástica. El término plasticidad se utiliza para describir el comportamiento inelástico de un material que presenta deformaciones permanentes cuando éste se descarga.

COMPORTAMIENTO INELÁSTICO

Modelos de curvas uniaxiales esfuerzo-deformación En pruebas de esfuerzo uniaxial, la transición entre la respuesta lineal elástica e inelástica puede ser abrupta, Fig. 1a, o gradual, Fig. 1b.

Figura 1 Curvas esfuerzo-deformación experimentales respuestas: a) abrupta y b) gradual

1. MIEMBROS ESTÁTICAMENTE DETERMINADOS

Una estructura estáticamente determinada, cargada axialmente, se deformara elásticamente hasta que los esfuerzos en alguna parte alcanzan el límite de fluencia. Las cargas adicionales producirán después grandes deflexiones, dando por resultado la falla de la estructura.

2. MIEMBROS ESTÁTICAMENTE INDETERMINADOS

parte las estructuras estáticamente indeterminadas tienen capacidades adicionales de soportar carga después de que un solo apoyo se plastifica

3. DUCTILIDAD Y DISEÑO

Cuando un miembro estructural tiene cambios bruscos en su sección transversal ocurren concentraciones de esfuerzos. La ductilidad de los materiales usados es importante para la resistencia de los materiales cuando se presentan concentraciones de esfuerzos.

4. OTROS MATERIALESEl acero dulce es un material “ideal” para el diseño de máquinas y de estructuras debido a su intervalo verdaderamente grande de comportamiento inelástico. Su ductilidad permite que las hipótesis básicas con respecto a la distribución de esfuerzos sean prácticas.

Otros materiales exhiben una ductilidad más o menos semejante a la del acero dulce tales como el aluminio y el cobre.

Figura 4.1 diagrama esfuerzo deformación de varios materiales

5. EJES ESTÁTICAMENTE DETERMINADOS

Un par de torsión aplicado a una flecha circular generalmente dará por resultado una distribución lineal de esfuerzos. Cuando el par de torsión incremente su magnitud hasta el punto en que las fibras extremas alcancen su valor de fluencia, se ha alcanzado el límite elástico.

6. VALOR ULTIMO DEL PAR DE TORSIÓN

Cuando una flecha circular se sujeta a un par de torsión, el valor último de ese par de torsión ocurre cuando todas las fibras de la flecha han alcanzado el esfuerzo de fluencia. En ese momento puede tener lugar una rotación ilimitada.

La distribución de esfuerzos en el estado de plastificación completa se indica en la fig. 6.1, como un bloque rectangular. El par de torsión plástico completo puede determinarse sumando los pares de torsión que aporta cada anillo

Figura 6.1

7. DUCTILIDAD Y DISEÑO

La influencia de la ductilidad en el diseño de flechas es semejante a su influencia en el diseño de otro tipo de miembros. La ductilidad capacita a la flecha a soportar las altas concentraciones de esfuerzos debido al comportamiento inelástico del material.

Sin embargo nótese que los esfuerzos que se extienden en el rango de inelástico y después se reducen a valores elásticos no pueden soportar indefinidamente cargas repetidas.

8. COMPORTAMIENTO BAJO FLEXIÓNUn estudio del rango completo del comportamiento a flexión involucra tanto condiciones elásticas como inelásticas. Esta sección proporciona una introducción a la predicción del comportamiento de las vigas esforzadas en el rango inelástico. Describiremos el comportamiento esfuerzo-deformación unitaria idealizado del tipo elastoplástico, y las dimensiones y forma de la sección transversal de una viga, son muy importantes para la predicción de su capacidad de carga ultima a flexión

9. FLEXIÓN INELÁSTICA

Conforme aumentamos el momento flexionante, la deformación unitaria en las fibras aumenta debido a que las secciones planas antes de la flexión se conservan planas después de la flexión. Este aumento en la deformación unitaria obliga a algunas fibras a esforzarse en su intervalo inelástico, mientras que otras se conservan elásticas.

La fig. (d) indica la demarcación entre las proporciones inelástica y elástica, a la profundidad. Nótese que la distribución de esfuerzos en el rango inelástico es rectangular y en el rango elástico varían linealmente

10. RELACIONES MOMENTO DE CURVATURA

La curvatura en cualquier etapa dada esta controlada por la distribución de esfuerzos, ya que los esfuerzos reflejan el movimiento rotacional de las secciones planas entre antes y después de la flexión. En la condición elastoplastica, la curvatura está controlada por las fibras que se conservan en el intervalo elástico.

11. REDISTRIBUCIÓN DE MOMENTOS

Cuando una viga estáticamente determinada desarrolla una articulación plástica, ocurre el colapso.

Cuando el momento máximo alcanza el valor de Mp para la viga, se forma una articulación plástica. Cualquier incremento adicional en la carga dará por resultado deflexiones ilimitadas (o lo que es lo mismo, el colapso)

CONCLUSIÓNEl comportamiento inelástico o plasticidad es lo contrario a al comportamiento elástico pero es de igual importancia comprenderlo ya que con su estudio de puede entender el comportamiento del materia ante diversos tipos y magnitudes de fuerza hasta su deformación y ruptura.

El análisis del comportamiento inelástico tiene una gran importancia dentro de la ciencia de los materiales ya que esta propiedad mecánica tiene una gran influencia a la hora de realizar el diseño para alguna herramienta o máquina.

Todo aquel que este en proceso de diseño depende consiente o inconscientemente de esta propiedad.