Transcript Slide 1 - gPhysics

2. Materiales
2.2 Propiedades Mecánicas
Dr. Willy H. Gerber
Instituto de Física
Universidad Austral
Valdivia, Chile
Objetivos: Comprender la forma reaccionan los distintos materiales
que se emplean en la practica profesional.
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Deformaciones posibles
Elongación
Compresión
Torsión
Esfuerzo de cizalla
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Prueba de Esfuerzo
Sección reducida
Largo
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Prueba de Esfuerzo
Celda
Medidor
Espécimen
Movimiento
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Compresión y tracción
Esfuerzo [Pa]:
Fuerza de tracción/compresión
Sección antes de la deformación
Deformación [fracción o %]
Largo inicial [m]
Largo tras deformar [m]
Variación del largo
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Deformación elástica
Estirabonds
miento de
stretch
ligazones
return
Vuelta a to
la
initial
forma normal

F
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Deformación elástica
Ley de Hook para cuerpos sólidos
Esfuerzo [Pa]
Deformación [-]
Modulo de Elasticidad o
Modulo de Young [Pa]
Comportamiento Elástico
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Deformación elástica
Materiales:
E
Porcelana dental
Amalgama
Composite de resina
Poli (metilmetacrilato)
Cerámica aluminosa
Esmalte
Dentina
Alambre Ortodoncico
40 GPa
21 GPa
17 GPa
3.5 GPa
350-418 GPa
33.6 GPa
11.7 GPa
192 GPa
Acero: 207 GPa
Cobre 110 GPa
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Contracciones lateral
Coeficiente de Poisson
Con las deformaciones
Materiales aniso trópicos:
Materiales “tecnológicos”:
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Esfuerzo de cortante
Torsión cortante
Modulo de cizallamiento [Pa]
Angulo de deformación [rad]
Relación entre modulo de cizallamiento y modulo de Young:
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Modulo de Elasticidad con la temperatura
Modulo de elasticidad [GPa]
Modulo de elasticidad [106 psi]
Temperatura (F)
Temperatura (C)
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Deformación plástica
Estiramiento
de ligazones
y
desplazamiento
De planos
elástico + plástico
Planos
permanecen
desplazados
plástico
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Deformación plástica
Deformación
plástica
Estado
inicial
Deformación
permanente
Deformación
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Deformación plástica
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Deformación plástica - limites
Bajo %EL (quebradizo %El < 5%)
Alto %EL (dúctil %El > 5%)
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Deformación plástica
Materiales
Limite por
tracción
Porcelana dental
Amalgama
Composite de resina
Poli (metilmetacrilato)
Cerámica aluminosa
Esmalte
Dentina
Alambre Ortodoncico
50-100 MPa
27-55 MPa
30-90 MPa
60 MPa
120 MPa
Acero
Cobre
380 MPa
200 MPa
Limite por
compresión
262 MPa
234 MPa
1.625 MPa
Limite
elástico
235 MPa
176 MPa
1.020 MPa
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Deformación plástica
C
Energía = área bajo la curva tension-deformacion
Esfuerzo [Pa]
B
Área A-B-B’ (solo deformación elástica)
= Resiliencia
Área A-C-C’ (deformación elástica y plástica)
= Tenacidad
A
B’
C’
Deformación
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Deformación plástica
Modelo elasto-plastico
Modulo plástico [Pa]
Exponente no lineal [-]
Ejemplo:
Material
Acero inoxidable
Cobre
K’ [MPa]
1275
315
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n’
0.45
0.54
Contacto
Dr. Willy H. Gerber
[email protected]
Instituto de Física
Universidad Austral de Chile
Campus Isla Teja
Casilla 567,
Valdivia, Chile
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