3.3.1. COMPORTAMIENTO TENSIÓN-DEFORMACIÓN

 COMPORTAMIENTO TENSIÓN-DEFORMACIÓN 

El comportamiento tensión-deformación describe la manera en que un material responde al ser sometido a una fuerza externa. Se estudia mediante la relación entre la tensión (o esfuerzo) aplicada al material y la deformación que esta provoca. Este comportamiento se representa gráficamente mediante una curva tensión-deformación, obtenida generalmente a través de un ensayo de tracción.

Etapas de la curva tensión-deformación (para materiales dúctiles como el acero):

  1. Zona elástica:

    • La relación entre tensión y deformación es lineal (se cumple la Ley de Hooke).

    • Si se retira la carga, el material recupera completamente su forma original.

    • Finaliza en el límite elástico, el punto máximo donde el material se comporta de forma reversible.

  2. Zona plástica:

    • Comienza cuando se supera el límite elástico.

    • La deformación ya no es reversible.

    • Aparece la fluencia, una región donde la tensión se mantiene mientras la deformación aumenta.

    • En esta etapa el material se deforma permanentemente.

  3. Punto de máxima tensión (resistencia máxima):

    • Es el punto donde el material soporta la mayor carga posible antes de empezar a fallar.

  4. Estricción y fractura:

    • Después del esfuerzo máximo, el material sufre una reducción localizada en su sección transversal (estricción).

    • Finalmente, se produce la fractura.

Parámetros que se obtienen de la curva

  • Módulo de elasticidad (E): mide la rigidez.

  • Límite elástico: máxima tensión sin deformación permanente.

  • Límite de fluencia: comienzo de deformación plástica visible.

  • Resistencia máxima: mayor carga que soporta el material.

  • Tensión de rotura: tensión al momento de fractura.

  • Ductilidad: capacidad de deformarse antes de romperse.

  • Tenacidad: energía absorbida antes de la fractura (área bajo la curva).

Importancia del comportamiento tensión-deformación

  • Permite evaluar las propiedades mecánicas de los materiales.

  • Ayuda a seleccionar materiales adecuados para cada tipo de esfuerzo o carga.

  • Es clave para el diseño de estructuras seguras y resistentes.

  • Identifica materiales dúctiles, frágiles o elásticos, según su comportamiento.

  • Se utiliza para control de calidad en procesos industriales.

  • Informa sobre la resistencia, rigidez, deformabilidad y durabilidad de un material.



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