Propietats Mecàniques dels Materials i Estructures

Propietats mecàniques i forces en els materials

FORÇA: és una acció capaç de produir o modificar l'estat de repòs o de moviment d'un cos o de produir deformacions. La unitat de la força en el sistema internacional de mesura és el newton (N).

Principals propietats mecàniques

Les propietats mecàniques són les que determinen el comportament dels materials quan hi actuen una o més forces.

• RESISTÈNCIA: és la capacitat que té un material de resistir forces sense deformar-se excessivament ni trencar-se.
• TENACITAT: és la propietat que tenen alguns materials de suportar forces i cops sense trencar-se.
• ELASTICITAT: és la propietat que tenen els materials de recuperar la seva forma original després d'haver estat deformats per un esforç.
• DUCTILITAT: és la propietat que tenen els materials de deformar-se permanentment en forma de fil prim sense trencar-se.
• MAL·LEABILITAT: és la propietat d'alguns materials de deformar-se permanentment en forma de làmina molt fina sense trencar-se.
• DURESA: propietat per la qual un material no es pot ratllar ni penetrar.
• PLASTICITAT: el material es deforma permanentment.

Conceptes d'estabilitat i resistència

VINCLAMENT: és la deformació que sofreixen els cossos sotmesos a compressió quan són llargs i prims.

ESTRUCTURA: és un conjunt d'elements units entre ells amb la funció bàsica de suportar forces.

IPN: significa forma I, perfil normalitzat, on l'amplària i el gruix ja estan definits per una alçària o canal de 80 mm de perfil.

Tipus d'esforços físics

Quan apliquem una força a un cos, es produeixen esforços:

• TRACCIÓ: forces oposades que tendeixen a estirar-lo o a allargar-lo. Exemples: cables de les grues, cables d'un telefèric.
• COMPRESSIÓ: forces oposades que tendeixen a aixafar-lo o a escurçar-lo (aguantar pes). Exemples: potes d'una cadira o columna, pilars i suports d'una estructura.
• FLEXIÓ: dues forces que tendeixen a corbar-la. Exemples: canya de pescar, bigues.
• TORSIÓ: forces que fan que el cos giri o es torci. Exemples: l'eix d'un volant i la tija d'un tornavís.
• CISALLAMENT: forces oposades que, si són més grans que la resistència que ofereix el material, el tallen. Exemples: tisores i alicates.

Tipus d'estructures

Una estructura és un conjunt d'elements units entre ells amb la funció bàsica de suportar forces. N'hi ha de diversos tipus:

• Estructura d'armadura: formada per elements resistents i units. N'hi ha de dos tipus: estructures mecàniques i les de formigó. Exemples: ponts metàl·lics, gronxadors, cadires, taules...
• Estructura laminar o carcassa: formada per làmines o plafons. Exemples: bolígraf, rentadora, ordinador...

Resolució de l'exercici 7

Ex 7: 1-tracció, 2-torsió, 3-compressió, 4-compressió, 7-flexió, 8-cisallament, 10-compressió.