Propiedades Mecánicas y Estructura de los Materiales: Fundamentos Técnicos

Enviado por Programa Chuletas y clasificado en Tecnología Industrial

Escrito el 16 de Febrero de 2026 en español con un tamaño de 4,66 KB

Estructuras de los Materiales

ESTRUCTURAS VÍTREAS: Orden cristalino de corto alcance. Características: frágiles, isotropía.

ESTRUCTURA FIBROSA: Orden concreto y una dirección dominante. Características: esbeltez. Ejemplos: plásticos, maderas.

Propiedades Térmicas

La Conductividad Térmica

Coeficiente empírico que expresa la cantidad de calor que pasa por unidad de tiempo a través de una pared o muro de extensión infinita de una unidad de espesor, cuando entre sus caras planas y paralelas se establece una diferencia de temperatura de 1 ºC.

La Transmitancia Térmica (U)

Sirve para conocer la cantidad de calor que se transmite a través de un material o elemento compuesto con un espesor concreto.

Deformaciones y Coeficiente de Poisson

Deformaciones Tangenciales

Son aquellas que sufre un material sometido a un esfuerzo cortante. Esfuerzo cortante: aquel producido por un par de fuerzas; este par de fuerzas no deben producir ni giro ni desplazamiento, pero sí deformaciones en los materiales.

Coeficiente de Poisson

Mide la relación entre la deformación longitudinal y la lateral.
De un sólido sometido a tracción o compresión.
Durante el periodo o fase elástica.

u = l / e
l: (l_f - l_i) / l_i
e: (e_f - e_i) / e_i

Este coeficiente funciona muy bien con materiales muy homogéneos como plásticos y metales. ¿u en tracción o compresión? Cuando se trata de materiales heterogéneos como la madera no funciona tan bien; da datos muy distintos dependiendo de si es tracción o compresión y del tipo de madera.

Tipos de Fractura

Fractura Ideal

Se da en los cuerpos ideales: aquellos que carecen de discontinuidades y tienen sus partículas ocupando el lugar que les corresponde según su organización cristalina.

Superficie de rotura: muy lisa, perpendicular al esfuerzo; brillante y suave.
Se utiliza para medir el grado de perfección de la estructura cristalina.
Superficie de rotura: muy lisa, perpendicular al esfuerzo; brillante y suave.
Se utiliza para medir el grado de perfección de la estructura cristalina.

Fractura Dúctil

Se da en aquellos materiales cuya fase plástica es prolongada. Es una rotura más segura.

Proceso:

Formación de cavidades en la zona central.
Las cavidades comienzan a agruparse según un plano más o menos perpendicular a la dirección del esfuerzo aplicado (grieta).
Se produce una rotura según dos planos a 45º respecto al esfuerzo. Se le llama rotura en "cono y copa".

Superficie de rotura: aspecto fibroso, opaco. Materiales: plásticos y metales (no siempre).

Ensayos de Materiales

Ensayos de Tracción

Es el más importante de todos. Consiste en romper una probeta en la dirección de su eje principal (alargamiento).

Probeta: muestra de material con distintas formas. Pueden presentarse en varias formas: una talla, un molde, una pieza.
Probeta de tracción: se talla una pieza longitudinal con ensanchado en los extremos para sujetar mejor en el aparato de tracción.

La transición entre la parte central y la parte ancha es redondeada y suave. A veces la longitud calibrada tiene una graduación. Hay que conocer la superficie de la probeta. Solo es válido el dato de tracción si la probeta se rompe en el tercio central de la L.C. (Longitud Calibrada).

Datos que se obtienen del ensayo:

Resistencia a la rotura.
El alargamiento.
La estricción (reducción de sección de la probeta en el momento de la rotura).
El límite elástico (valor de la tensión a partir del cual el material adquiere deformaciones irreversibles).

Ensayos de Resistencia al Choque

Tratan de medir la energía absorbida en la rotura por impacto de una probeta, comparándola con su sección. Estos ensayos se hacen mediante un péndulo de choque. Consiste en dejar caer la masa m desde una altura h.

Ep = m · g · h
Eabs = m · g · (H - h)

Resistencia = m · g · (H - h) / sección de la probeta descontando la entalladura.

Obligatorio para aceros estructurales, varía con la temperatura. Si en el primer impacto la probeta no se rompe, deberemos cambiarla por otra.

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