Unidad 3 Relación estructura-rendimiento de los materiales
Los materiales actuales se pueden dividir en metales y aleaciones, polímeros o plásticos, cerámicas o materiales compuestos; los materiales compuestos, en su mayoría artificiales, son en realidad una combinación de diferentes materiales.
Los materiales actuales se pueden clasificar en metales y aleaciones, polímeros o plásticos, cerámicas o composites, la mayoría de los cuales son artificiales, en realidad están compuestos de diferentes materiales.
La aplicación de estos materiales depende de sus propiedades; por lo tanto, necesitamos saber qué propiedades se requieren para la aplicación y poder relacionar estas propiedades con el material.
Las aplicaciones de estos materiales dependen de sus propiedades; por lo tanto, dependiendo de la aplicación, necesitamos saber qué propiedades son necesarias y debemos poder asociar estas descripciones detalladas con los materiales.
Por ejemplo, una escalera debe poder soportar la carga de diseño, que es el peso de la persona que la utiliza. Sin embargo, una propiedad del material que se puede medir es la resistencia, que se ve afectada por la carga y las dimensiones de diseño. Por lo tanto, se deben aplicar valores de resistencia al tamaño de las escaleras para garantizar un uso seguro. Por tanto, en términos generales, la estructura de un material metálico influye en su comportamiento.
Por ejemplo, una escalera debe ser capaz de soportar la carga de diseño, que es el peso de la persona que la utiliza. Sin embargo, una propiedad del material que se puede medir es la resistencia, que se ve afectada por la carga y las dimensiones de diseño. Por lo tanto, los valores de resistencia se utilizan para dimensionar las escaleras para garantizar un uso seguro. En términos generales, la estructura de los materiales metálicos tiene un impacto en su rendimiento.
En una "prueba de tracción", una muestra se estira gradualmente hasta fallar y la fuerza de tracción requerida para estirar la muestra se mide usando una celda de carga durante toda la prueba. El resultado es una gráfica de fuerza de tracción versus alargamiento.
En un experimento de prueba de tracción, una muestra se estira lentamente hasta que se rompe, y la tensión requerida para estirar la muestra se mide con una celda de carga durante toda la prueba. El resultado es una gráfica entre la fuerza de tracción y el alargamiento.
El problema es que la carga necesaria para alargar una muestra en cierta medida depende del tamaño de la muestra. Esto sería un gran problema, por ejemplo, si se utilizaran datos de rendimiento mecánico para diseñar un puente, ya que obviamente sería imposible probar todo el puente. Por lo tanto, existe una necesidad obvia de hacer que los datos de los ensayos de tracción sean independientes del tamaño de la muestra.
El problema es que la carga necesaria para estirar una muestra hasta cierto punto depende del tamaño de la muestra. Por ejemplo, si se utilizan datos sobre propiedades mecánicas para diseñar un puente, obviamente será necesario obtener datos de ensayos de tracción, independientemente del tamaño de la muestra, ya que obviamente no es posible ensayar todo el puente.
Existe, por tanto, una clara necesidad de hacer que los datos de los ensayos de tracción sean independientes del tamaño de la muestra. Para ello utilizamos "presión" y "tensión". La tensión "verdadera" ( ) se define como: , donde F = la fuerza ejercida sobre la muestra en un momento dado y A = el área de la sección transversal actual de la muestra.