Módulo de elasticidad del acero Se denomina módulo de elasticidad a la razón entre el incremento de esfuerzo y el cambio correspondiente a la deformación unitaria. Si el esfuerzo es una tensión o una compresión, el módulo se denomina módulo de Young y tiene el mismo valor para una tensión tensión que para una compresi compresión, ón, siendo siendo una constant constante e indepen independien diente te del esfuerzo esfuerzo siempre que no exceda de un valor máximo denominado límite elástico. Tanto el módulo de Young Young como el límite elástico, son naturalmente distintos para las diversas sustancias. sustancias. l !ec!o de que la variación de deformación unitaria sea directamente proporcional a la variación de esfuerzo, siempre que no se sobrepase el límite elástico, se conoce como ley de "oo#e. l módulo de Young o módulo de elasticidad longitudinal es un parámetro que caracteriza el comportamiento de un material elástico, seg$n la dirección en la que se aplica una fuerza. ste comportamiento fue observado y estudiado por el científico ingl%s T!omas Young. Tanto el módul módulo o de Young ung como como el límite límite elást elástico ico son son distin distintos tos para para los divers diversos os materiales. l módulo de elasticidad es una constante elástica que, al igual que el límite elástico, puede encontrarse empíricamente mediante ensayo de tracción del material. &ara un material elástico lineal el lineal el módulo de elasticidad longitudinal es una constante 'para valores de tensión dentro del rango de reversibilidad completa de deformaciones(. n este caso, su valor se define como el cociente entre la tensión tensión y y la deformación deformación que que aparecen en una barra recta estirada o comprimida fabricada con el material del que se quiere estimar el módulo de elasticidad)
*onde) es el módulo de elasticidad longitudinal. es la presión e+ercida sobre el área de sección transversal del ob+eto. es la deformación unitaria en cualquier punto de la barra. a ecuación anterior se puede expresar tambi%n como)
-alor odulo de lasticidad aproximado '/g0cm1( 2cero 31 455 555 '/g0cm1(
l ensayo comienza aplicando gradualmente la fuerza de tracción a la probeta, lo cual provoca que el recorrido inicial en la gráfica discurra por la línea recta que une el origen de coordenadas con el punto 2. "asta llegar al punto 2 se conserva una proporcionalidad entre la tensión alcanzada y el alargamiento unitario producido en la pieza. s lo que se conoce como ey de "oo#e, que relaciona linealmente tensiones con las deformaciones a trav%s del modulo de elasticidad , constante para cada material que en el caso de los aceros y fundiciones vale aproximadamente 1.455.555 /g0cm1. 6tra particularidad de este tramo es que al cesar la solicitación sobre la pieza, %sta recupera su longitud inicial. s decir, se comporta de manera elástica, y el punto 2 se denomina ímite de &roporcionalidad. &asado el punto 2 y !asta llegar al punto 7, los alargamiento producidos incluso crecen de manera más rápida con la tensión, y se cumple que al cesar la carga, la pieza recupera de nuevo su geometría inicial, es decir, se sigue comportando elásticamente. l punto 7 marca el límite a este comportamiento, y por ello al punto 7 se le denomina ímite lástico. Traspasado el punto 7 el material pasa a comportarse de manera plástica, quedando una deformación remanente al cesar la carga. *e esta manera, el proceso de descarga se realiza siguiendo la trayectoria seg$n la línea punteada mostrada del diagrama tensión8deformación, que como se ve, corta al e+e de deformaciones. Si se sigue aplicando carga se llega al punto identificado en la gráfica como 9, donde a partir de aquí y !asta el punto *, las deformaciones crecen de manera rápida mientras que la carga fluct$a entre dos valores, llamados límites de fluencia, superior e inferior. ás allá del punto de fluencia * es necesario seguir aplicando un aumento de la carga para conseguir un pronunciado aumento del alargamiento. ntramos ya en la zona de las grandes deformaciones plásticas !asta alcanzar el punto :, donde la carga alcanza
su valor máximo, lo que dividida por el área inicial de la probeta proporciona la tensión máxima de rotura o resistencia a la tracción.
Instituto Tecnológico de Campeche
Arquitectura
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Unidad I
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