Fundamentos de metalurgia mecánica: esfuerzo, deformación y mecánica de medios continuos
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Resumen
El documento define los conceptos básicos de la metalurgia mecánica: esfuerzo, deformación, módulo de Young y la diferencia entre materiales isotrópicos y anisotrópicos. Explica el alcance de la disciplina, que estudia el comportamiento de los metales bajo fuerzas externas, y las ramas de mecánica, deformación, factografía y mecánica de la fractura. También presenta los tipos de esfuerzo y la suposición de medio continuo para simplificar el estudio de los metales.
Puntos clave
- El esfuerzo es la fuerza interna que actúa en un área como resultado de una fuerza externa aplicada.
- La deformación es el cambio de longitud por unidad de longitud.
- El módulo de Young es la pendiente de la zona elástica de la curva esfuerzo-deformación.
- Un material isotrópico tiene las mismas propiedades en todas las direcciones; un monocristal es anisotrópico.
- En metalurgia mecánica solo se consideran las fuerzas de superficie, no las de volumen.
- Para simplificar su estudio, los metales se consideran medios continuos, sin huecos ni discontinuidades.
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Esfuerzo
Fuerza y resistencia interna que actúa en cierta área como resultado de una aplicación de una fuerza externa.
Deformación
Es el cambio de longitud por unidad de longitud.
Módulo de Young
Es la pdte de la curva esfuerzo-
Deformación de zona elástica.
Materiales isotrópicos
Las propiedades no cambian en ninguna dirección.
Metalurgia Mecánica
Disciplina que tiene que ver principalmente con el desempeño de metales bajo la acción de fuerzas externas manifestadas como cargas o tracciones.
Ciencia que estudia el fenómeno de esfuerzo y deformación de sólidos mecánicos. Sus teorías de emplea en el diseño, procesamiento y evaluación de metales; esta ligado con ingeniería.
Mecánica
Se basa en la mecánica clásica: El equilibrio, ley de acción y reacción y álgebra vectorial.
Medio continuo
:
Esfuerzo-deformación de sólidos continuos homogéneos e isotrópicos.Mecanismos
Estado de movimiento de defectos, cristalografía y relación macro estructural.
Deformación
Estudio de la deformación plástica y los mecanismos que originan la resistencia de los materiales.
Factografía
Estado del mecanismo de fractura y carácterística de la superficie de fractura.
Mecánica de la fractura
Condiciones de carga, tamaño de grieta y geometría del cuerpo.
Fuerza de superficie
Actúa en una superficie como carga o presión.Fuerza de volumen
Se ejerce en la totalidad de las partículas de un cuero sólido como gravedad o magnetismo.
En metalurgia mecánica se consideran sólo las fuerzas de superficie
Metales continuos
El material ocupa la totalidad del volumen y no hay huecos o discontinuidades.
Elemento de volumen de tamaño diferencial
Sistema coordenado cartesiano la acción de las fuerzas, en el interior del cubo.
Preguntas frecuentes
¿Qué es el esfuerzo en metalurgia mecánica?
Es la fuerza y resistencia interna que actúa en cierta área como resultado de la aplicación de una fuerza externa.
¿Qué es un material isotrópico?
Es un material cuyas propiedades no cambian en ninguna dirección. Un monocristal, en cambio, es anisotrópico porque sus propiedades varían según la dirección cristalina.
¿Por qué se consideran continuos los metales en su estudio?
Porque son arreglos complejos de átomos, defectos y heterogeneidades, y tratarlos como continuos simplifica su análisis.
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