Title: tracción
Course: Tecnología e Ingeniería 1º Bachillerato 25-26

Q: Ensayo de tracción

Para establecer algunas de las propiedades de los materiales se realiza un ensayo de tracción en el que un trozo de material se somete a esfuerzos y se miden las deformaciones que dichos esfuerzos producen. Con los resultados se dibuja un diagrama de esfuerzos/deformaciones

La muestra del material tiene una forma concreta y se llama probeta.
[Image: probeta]

Las máquinas que se usan son variadas. En la siguiente imagen se muestra una de ellas
[Image: ensayo]

Por supuesto, la elongación de la probeta depende de la longitud de la misma, por eso en el gráfico no se representa la elongación absoluta de la [...] sino la elongación unitaria, esto es el cociente entre el incremento de longitud y la longitud total de la probeta. Las unidades de la elongación unitaria son...[...]
A: probeta; no tiene
Gap 2 offers: m; mm; kg/m; no tiene

Q: fragmento de material con forma normalizada usada para realizar un ensayo de tracción
A: probeta

Q: Diagrama de esfuerzos deformaciones

Con los resultados del ensayo de tracción, se dibuja un diagrama que tiene en ordenadas [...] y en abscisas [...]
[Image: diagrama]
La forma concreta del diagrama depende del tipo de material pero en general existe dos zonas diferenciadas

Zona amarilla

En la zona amarilla se observan las deformaciones [...]. Mientras permanecemos en ella, si el esfuerzo cesa, la probeta recupera su forma original. Esta zona tiene un comportamiento lineal en la parte inicial, lo que significa que en las deformaciones son [...] a los esfuerzos.
La pendiente de esa recta se llama módulo de Young y se reperenta con la letra mayúscula E
σ=Eε
Donde σ(sigma) representa los esfuerzos y ε (epsilon) las deformaciones unitarias.
Cuanto mayor es el módulo de Young, más rígido es un material. Hay que hacer más fuerza para deformarlo.
En la parte final de esa zona se pierde la linealidad. Los esfuerzos y las deformaciones ya no son proporcionales.

Zona cian

La zona cian representa las deformaciones [...]. Si se ha llegado a esa zona, al cesar los esfuerzos el material [...] su forma original.

Energía de deformación

Área bajo la curva representa la energía almacenada/consumida para realizar la deformación. Como estamos trabajando con esfuerzos y con deformaciones unitarias, el área sera la energía necesaria para producir la deformación por unidad de sección y unidad de longitud.
La zona amarilla es una energía que [...] es una energía almacenada en el material como por ejemplo cuando estiramos una goma. La energía de la zona cian [...].

Limites del material

El ensayo también indica los límites del material: el límite elástico y el límite de rotura. Un material nunca debe trabajar próximo a los límites del mismo. Hay que tener en cuenta que puede haber imperfecciones en el material que lo bajen. Por tanto se usa un coeficiente de seguridad haciendo trabajar al material varias veces (lo que indique el coeficiente) por debajo de sus límites. Si tenemos un coeficiente de seguridad de 3 a un material con un limite de rotura de 1500Kg no le exigiremos que soporte mas de [...]Kg.
A: esfuerzos / esfuerzo; deformación unitaria / deformaciones unitarias; elásticas; proporcionales; plásticas; no recupera; se puede recuperar; también se puede recuperar; 4500
Gap 3 offers: plásticas; elásticas
Gap 5 offers: plásticas; elásticas
Gap 6 offers: recupera; no recupera
Gap 7 offers: se puede recuperar; no se puede recuperar
Gap 8 offers: también se puede recuperar; no se puede recuperar

Q: [Image: dagrama]
- A | Esfuerzo máximo
- B | Límite elástico
- C | Rotura
- D | Elongación máxima
- E | Límite de proporcionalidad

Q: Fatiga

Se denomina fatiga la rotura de un material por debajo de su límite máximo por acumulación de esfuerzos. Si, por ejemplo, doblas repetidamente un alambre, este se rompe. Mira el siguiente video donde se explica el concepto:

La fatiga se estudia sometiendo una probeta de material a una serie de esfuerzos cíclicos hasta que se rompe. Con los datos se obtiene una curva con la forma siguiente
[Image: fatiga]
En ordenadas se representa el esfuerzo ensayado y en abscisas el número de repeticiones hasta la rotura. Como estos números pueden variar mucho, habitualmente en abscisas se usa una escala [...] de manera que lo que se representa en ese eje es el exponente del número de ciclos.
La forma del la curva es una especie de s invertida (se llama sigmoide o logista). El valor máximo corresponde con el [...] de un ensayo de tracción. El valor mínimo se llama límite de fatiga por debajo del cual el material no se romperá ni con un número infinito de esfuerzos.
Dependiendo del tipo de objetos el valor de referencia en el diseño será el límite máximo o el mínimo. Por ejemplo, en el diseño de un martillo se usará el límite [...] de fatiga. Para la viga de un edificio, se usará el límite [...]

En el siguiente video se explica cómo se realiza el ensayo de fatiga:
A: logarítmica; esfuerzo máximo de rotura / esfuerzo máximo; mínimo; máximo
Gap 1 offers: lineal; logarítmica