DIAGRAMASUn diagrama es un dibujo geométrico que representa ideas, procesos, soluciones, m | Apuntes de Proyectos Arquitectónicos

Diagramas

Los diagramas son representaciones gráficas que permiten visualizar el

comportamiento de los materiales bajo diferentes cargas. Los más comunes

son:

• Diagrama esfuerzo-deformación: Muestra la relación entre el esfuerzo

aplicado y la deformación resultante.

• Diagrama de fases: Representa las diferentes fases de un material en

función de la temperatura y la presión.

Diagrama esfuerzo-deformación

El diagrama esfuerzo-deformación es una representación gráfica que muestra

la relación entre el esfuerzo (o tensión) aplicado a un material y la deformación

(o elongación) que resulta de dicho esfuerzo.

Componentes:

• Eje Vertical (Esfuerzo o Tensión): Representa la fuerza interna por

unidad de área (tensión) que se aplica al material. Se mide en unidades

de presión como pascales (Pa) o megapascales (MPa).

• Eje Horizontal (Deformación o Estrés): Muestra el cambio en la forma

o tamaño del material en relación con su longitud original. Puede ser

expresada en términos de elongación relativa (como el alargamiento en

porcentaje) o la deformación unitaria (sin dimensiones).

Características del Diagrama:

• Zona Elástica: En la parte inicial del diagrama, la relación entre el

esfuerzo y la deformación es lineal, siguiendo la Ley de Hooke. Aquí, el

material se comporta de manera elástica, es decir, recupera su forma

original una vez que la carga se retira.

• Límite Proporcional: Es el punto donde la relación lineal entre esfuerzo

y deformación comienza a desviarse. Este punto indica el máximo

esfuerzo que el material puede soportar mientras aún se comporta de

manera elástica.

• Límite de Fluencia: Es el punto en el que el material comienza a

deformarse plásticamente. A partir de aquí, el material experimentará

deformaciones permanentes incluso si se elimina la carga.

• Zona Plástica: A partir del límite de fluencia, el material sufre

deformaciones plásticas, donde la relación entre esfuerzo y deformación

ya no es lineal.

• Punto de Rotura: Es el punto final en el diagrama, donde el material

finalmente se rompe. La resistencia máxima (o esfuerzo último) es el

máximo esfuerzo que el material puede soportar antes de la fractura.

• Aplicaciones: Este diagrama se utiliza para evaluar la capacidad de un

material para soportar cargas, la elasticidad y la ductilidad. Es crucial

para diseñar componentes y estructuras que deben soportar esfuerzos

sin fallar.

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Diagramas Los diagramas son representaciones gráficas que permiten visualizar el comportamiento de los materiales bajo diferentes cargas. Los más comunes son:

Diagrama esfuerzo-deformación: Muestra la relación entre el esfuerzo aplicado y la deformación resultante.
Diagrama de fases: Representa las diferentes fases de un material en función de la temperatura y la presión. Diagrama esfuerzo-deformación El diagrama esfuerzo-deformación es una representación gráfica que muestra la relación entre el esfuerzo (o tensión) aplicado a un material y la deformación (o elongación) que resulta de dicho esfuerzo. Componentes:
Eje Vertical (Esfuerzo o Tensión ): Representa la fuerza interna por unidad de área (tensión) que se aplica al material. Se mide en unidades de presión como pascales (Pa) o megapascales (MPa).
Eje Horizontal (Deformación o Estrés): Muestra el cambio en la forma o tamaño del material en relación con su longitud original. Puede ser expresada en términos de elongación relativa (como el alargamiento en porcentaje) o la deformación unitaria (sin dimensiones). Características del Diagrama:
Zona Elástica: En la parte inicial del diagrama, la relación entre el esfuerzo y la deformación es lineal, siguiendo la Ley de Hooke. Aquí, el material se comporta de manera elástica, es decir, recupera su forma original una vez que la carga se retira.
Límite Proporcional: Es el punto donde la relación lineal entre esfuerzo y deformación comienza a desviarse. Este punto indica el máximo esfuerzo que el material puede soportar mientras aún se comporta de manera elástica.
Límite de Fluencia: Es el punto en el que el material comienza a deformarse plásticamente. A partir de aquí, el material experimentará deformaciones permanentes incluso si se elimina la carga.
Zona Plástica: A partir del límite de fluencia, el material sufre deformaciones plásticas, donde la relación entre esfuerzo y deformación ya no es lineal.
Punto de Rotura: Es el punto final en el diagrama, donde el material finalmente se rompe. La resistencia máxima (o esfuerzo último) es el máximo esfuerzo que el material puede soportar antes de la fractura.
Aplicaciones: Este diagrama se utiliza para evaluar la capacidad de un material para soportar cargas, la elasticidad y la ductilidad. Es crucial para diseñar componentes y estructuras que deben soportar esfuerzos sin fallar.

Diagrama de fases El diagrama de fases es una representación gráfica que muestra las diferentes fases o estados de un material en función de variables como la temperatura y la presión. Es fundamental en la ciencia de materiales para entender cómo cambian las propiedades de un material con condiciones de operación variables. Componentes

Eje Vertical (Temperatura): Representa la temperatura del material. Dependiendo del diagrama, puede estar en grados Celsius (°C) o Kelvin (K).
Eje Horizontal (Presión): Muestra la presión aplicada al material, usualmente en pascales (Pa) o atmósferas (atm). Características del Diagrama
Líneas de Frontera: Las líneas en el diagrama demarcan las fronteras entre diferentes fases o estados del material. Estas líneas indican los puntos en los que ocurren cambios de fase, como la fusión o la solidificación.
Áreas de Fase: Cada área dentro del diagrama corresponde a un estado o fase particular del material, como sólido, líquido o gas. Las áreas se delimitan por las líneas de frontera.
Curvas de Equilibrio: Estas curvas muestran las condiciones de temperatura y presión a las que se produce un cambio de fase, como la línea de equilibrio líquido-sólido en un diagrama de fases de un material metalúrgico. Aplicaciones
Ciencia de Materiales: Ayuda a comprender cómo las propiedades de los materiales cambian con la temperatura y la presión, lo cual es crucial para la selección y el procesamiento de materiales.
Metalurgia: En la metalurgia, los diagramas de fases son utilizados para diseñar aleaciones y tratamientos térmicos, y para predecir el comportamiento de los metales bajo diferentes condiciones.
Ingeniería: Permite a los ingenieros diseñar materiales y estructuras que funcionen de manera óptima bajo condiciones específicas de operación.

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