Nick Connor

El hermanamiento es un fenómeno en algún lugar entre un defecto cristalográfico y un límite de grano. Como un límite de grano, un límite gemelo tiene diferentes orientaciones de cristal en sus dos lados. Pero a diferencia de un límite de grano, las orientaciones no son aleatorias, sino que se relacionan de una manera específica de imagen especular. Un límite gemelo ocurre cuando los cristales a ambos lados de un plano son imágenes especulares entre sí.

El límite entre los cristales maclados será un solo plano de átomos. No existe una región de desorden y los átomos de los límites pueden verse como pertenecientes a las estructuras cristalinas de ambos gemelos.

Hay tres modos de formación de cristales maclados. Los gemelos crecen durante la cristalización o son el resultado de un trabajo mecánico o térmico. Los gemelos crecidos son el resultado de una interrupción o cambio en la red durante la formación o el crecimiento debido a una posible deformación de un ion de sustitución más grande. Los gemelos de recocido o transformación son el resultado de un cambio en el sistema cristalino durante el enfriamiento, ya que una forma se vuelve inestable y la estructura cristalina debe reorganizarse o transformarse en otra forma más estable. La deformación o los gemelos deslizantes son el resultado de la tensión en el cristal después de que se ha formado.

1. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 1 y 2. Enero de 1993.
2. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 2 y 2. Enero de 1993.
3. William D. Callister, David G. Rethwisch. Ciencia e Ingeniería de Materiales: Introducción 9ª Edición, Wiley; 9a edición (4 de diciembre de 2013), ISBN-13: 978-1118324578.
4. Eberhart, Mark (2003). Por qué se rompen las cosas: entender el mundo a través de la forma en que se desmorona. Armonía. ISBN 978-1-4000-4760-4.
5. Gaskell, David R. (1995). Introducción a la Termodinámica de Materiales (4ª ed.). Taylor y Francis Publishing. ISBN 978-1-56032-992-3.
6. González-Viñas, W. y Mancini, HL (2004). Introducción a la ciencia de los materiales. Prensa de la Universidad de Princeton. ISBN 978-0-691-07097-1.
7. Ashby, Michael; Hugh Shercliff; David Cebon (2007). Materiales: ingeniería, ciencia, procesamiento y diseño (1ª ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.
8. JR Lamarsh, AJ Baratta, Introducción a la ingeniería nuclear, 3d ed., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.

Véase más arriba:

Defectos cristalográficos

Los materiales se eligen con frecuencia para diversas aplicaciones porque tienen combinaciones deseables de características mecánicas. Para aplicaciones estructurales, las propiedades de los materiales son cruciales y los ingenieros deben tenerlas en cuenta. El comportamiento mecánico de un material refleja su respuesta o deformación en relación con una carga o fuerza aplicada. Las propiedades clave del diseño mecánico son:

• La rigidez . La rigidez es la capacidad de un objeto para resistir la deformación en respuesta a una fuerza aplicada.
• Fuerza . La resistencia es la capacidad de un material para resistir la deformación.
• Dureza . La dureza es la capacidad de resistir las hendiduras y rayaduras de la superficie.
• Ductilidad . La ductilidad es la capacidad de un material de deformarse bajo carga de tracción (% de alargamiento).
• Dureza . La tenacidad es la capacidad de un material para absorber energía (o resistir golpes) y deformarse plásticamente sin fracturarse (o romperse); la resistencia de un material a la fractura cuando se somete a tensión; combinación de fuerza y ​​plasticidad
• Maleabilidad . La maleabilidad es la capacidad del material para aplanarse en láminas delgadas bajo aplicaciones de fuertes fuerzas de compresión sin agrietarse por medios de trabajo en caliente o en frío.
• Creep . La fluencia es la deformación lenta y gradual de un objeto con respecto al tiempo.

1. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 1 y 2. Enero de 1993.
2. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 2 y 2. Enero de 1993.
3. William D. Callister, David G. Rethwisch. Ciencia e Ingeniería de Materiales: Introducción 9ª Edición, Wiley; 9a edición (4 de diciembre de 2013), ISBN-13: 978-1118324578.
4. Eberhart, Mark (2003). Por qué se rompen las cosas: entender el mundo a través de la forma en que se desmorona. Armonía. ISBN 978-1-4000-4760-4.
5. Gaskell, David R. (1995). Introducción a la Termodinámica de Materiales (4ª ed.). Taylor y Francis Publishing. ISBN 978-1-56032-992-3.
6. González-Viñas, W. y Mancini, HL (2004). Introducción a la ciencia de los materiales. Prensa de la Universidad de Princeton. ISBN 978-0-691-07097-1.
7. Ashby, Michael; Hugh Shercliff; David Cebon (2007). Materiales: ingeniería, ciencia, procesamiento y diseño (1ª ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.
8. JR Lamarsh, AJ Baratta, Introducción a la ingeniería nuclear, 3d ed., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.

Véase más arriba:

Propiedades del material

Las propiedades del material son propiedades intensivas , lo que significa que son independientes de la cantidadde masa y puede variar de un lugar a otro dentro del sistema en cualquier momento. La base de la ciencia de los materiales consiste en estudiar la estructura de los materiales y relacionarlos con sus propiedades (mecánicas, eléctricas, etc.). Una vez que un científico de materiales conoce esta correlación estructura-propiedad, puede pasar a estudiar el rendimiento relativo de un material en una aplicación determinada. Los principales determinantes de la estructura de un material y, por tanto, de sus propiedades son sus elementos químicos constituyentes y la forma en que se ha procesado hasta su forma final. La comprensión de las propiedades de los materiales es esencial para que el personal de la planta de energía comprenda por qué se seleccionó un material para ciertas aplicaciones dentro de sus instalaciones. Casi todos los procesos que tienen lugar en las instalaciones nucleares implican el uso de metales especializados.

Propiedades mecánicas

Los materiales se eligen con frecuencia para diversas aplicaciones porque tienen combinaciones deseables de características mecánicas. Para aplicaciones estructurales, las propiedades de los materiales son cruciales y los ingenieros deben tenerlas en cuenta. El comportamiento mecánico de un material refleja su respuesta o deformación en relación con una carga o fuerza aplicada. Las propiedades clave del diseño mecánico son:

• La rigidez . La rigidez es la capacidad de un objeto para resistir la deformación en respuesta a una fuerza aplicada.
• Fuerza . La resistencia es la capacidad de un material para resistir la deformación.
• Dureza . La dureza es la capacidad de resistir las hendiduras y rayaduras de la superficie.
• Ductilidad . La ductilidad es la capacidad de un material de deformarse bajo carga de tracción (% de alargamiento).
• Dureza . La tenacidad es la capacidad de un material para absorber energía (o resistir golpes) y deformarse plásticamente sin fracturarse (o romperse); la resistencia de un material a la fractura cuando se somete a tensión; combinación de fuerza y ​​plasticidad
• Maleabilidad . La maleabilidad es la capacidad del material para aplanarse en láminas delgadas bajo aplicaciones de fuertes fuerzas de compresión sin agrietarse por medios de trabajo en caliente o en frío.
• Creep . La fluencia es la deformación lenta y gradual de un objeto con respecto al tiempo.

1. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 1 y 2. Enero de 1993.
2. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 2 y 2. Enero de 1993.
3. William D. Callister, David G. Rethwisch. Ciencia e Ingeniería de Materiales: Introducción 9ª Edición, Wiley; 9a edición (4 de diciembre de 2013), ISBN-13: 978-1118324578.
4. Eberhart, Mark (2003). Por qué se rompen las cosas: entender el mundo a través de la forma en que se desmorona. Armonía. ISBN 978-1-4000-4760-4.
5. Gaskell, David R. (1995). Introducción a la Termodinámica de Materiales (4ª ed.). Taylor y Francis Publishing. ISBN 978-1-56032-992-3.
6. González-Viñas, W. y Mancini, HL (2004). Introducción a la ciencia de los materiales. Prensa de la Universidad de Princeton. ISBN 978-0-691-07097-1.
7. Ashby, Michael; Hugh Shercliff; David Cebon (2007). Materiales: ingeniería, ciencia, procesamiento y diseño (1ª ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.
8. JR Lamarsh, AJ Baratta, Introducción a la ingeniería nuclear, 3d ed., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.

Véase más arriba:

Ciencia de los materiales

En mecánica de materiales, la resistencia de un material es su capacidad para soportar una carga aplicada sin fallas ni deformaciones plásticas. La resistencia de los materiales básicamente considera la relación entre las cargas externas aplicadas a un material y la deformación resultante o cambio en las dimensiones del material. Al diseñar estructuras y máquinas, es importante considerar estos factores, a fin de que el material seleccionado tenga la resistencia adecuada para resistir las cargas o fuerzas aplicadas y conservar su forma original. La resistencia de un material es su capacidad para soportar esta carga aplicada sin fallas ni deformaciones plásticas.

Sin embargo, debemos tener en cuenta que la carga que deformará un componente pequeño, será menor que la carga para deformar un componente mayor del mismo material. Por lo tanto, la carga (fuerza) no es un término adecuado para describir la resistencia . En su lugar, podemos usar la fuerza (carga) por unidad de área (σ = F / A), llamada tensión , que es constante (hasta que se produce la deformación) para un material dado independientemente del tamaño de la pieza componente. En este concepto, la deformación también es una variable muy importante, ya que define la deformación de un objeto. En resumen, el comportamiento mecánico de los sólidos generalmente se define por relaciones constitutivas tensión-deformación.Una deformación se denomina deformación elástica si la tensión es una función lineal de la deformación. En otras palabras, el estrés y la tensión siguen la ley de Hooke . Más allá de la región lineal, la tensión y la deformación muestran un comportamiento no lineal. Este comportamiento inelástico se denomina deformación plástica.

Estrés

En mecánica y ciencia de los materiales, el estrés (representado por una letra griega minúscula sigma – σ ) es una cantidad física que expresa las fuerzas internas que las partículas vecinas de un material continuo ejercen entre sí, mientras que la deformación es la medida de la deformación del material. que no es una cantidad física.

Aunque es imposible medir la intensidad de esta tensión, se puede medir la carga externa y la zona a la que se aplica. La tensión (σ) se puede equiparar a la carga por unidad de área o la fuerza (F) aplicada por área de sección transversal (A) perpendicular a la fuerza como:

Cuando un metal se somete a una carga (fuerza), se distorsiona o deforma, sin importar cuán fuerte sea el metal o cuán ligera sea la carga. Si la carga es pequeña, la distorsión probablemente desaparecerá cuando se retire la carga. La intensidad o grado de distorsión se conoce como tensión . Una deformación se denomina deformación elástica si la tensión es una función lineal de la deformación. En otras palabras, el estrés y la tensión siguen la ley de Hooke . Más allá de la región lineal, la tensión y la deformación muestran un comportamiento no lineal. Este comportamiento inelástico se denomina deformación plástica .

El estrés es la resistencia interna, o contrafuente, de un material a los efectos distorsionadores de una fuerza o carga externa. Estas contrafuerzas tienden a devolver los átomos a sus posiciones normales. La resistencia total desarrollada es igual a la carga externa.

Cepa

En la ciencia de los materiales , la deformación también es una variable muy importante, ya que define la deformación de un objeto. A diferencia de la tensión en un objeto, que en realidad no se puede ver, la deformación es una cantidad visible y medible. Cuando tira de una barra de tensión, puede ver que la barra aumenta físicamente en longitud (o se alarga). Cuando dobla una viga, la ve curvar. Las deformaciones son un indicador directo de tensión. El comportamiento mecánico de los sólidos generalmente se define por relaciones constitutivas tensión-deformación.Cuando un metal se somete a una carga (fuerza), se distorsiona o deforma, sin importar cuán fuerte sea el metal o cuán ligera sea la carga. Si la carga es pequeña, la distorsión probablemente desaparecerá cuando se retire la carga. Tal cambio dimensional proporcional (intensidad o grado de distorsión) se llama deformación y se mide como la deformación total (alargamiento) por longitud de referencia de material debido a alguna tensión aplicada.

Estrés – Curva de deformación

La resistencia de los materiales básicamente considera la relación entre las cargas externas aplicadas a un material y la deformación resultante o cambio en las dimensiones del material. Al diseñar estructuras y máquinas, es importante considerar estos factores, a fin de que el material seleccionado tenga la resistencia adecuada para resistir las cargas o fuerzas aplicadas y conservar su forma original. La resistencia de un material es su capacidad para soportar esta carga aplicada sin fallas ni deformaciones plásticas.

Sin embargo, debemos tener en cuenta que la carga que deformará un componente pequeño, será menor que la carga para deformar un componente mayor del mismo material. Por lo tanto, la carga (fuerza) no es un término adecuado para describir la resistencia . En su lugar, podemos usar la fuerza (carga) por unidad de área (σ = F / A), llamada tensión , que es constante (hasta que se produce la deformación) para un material dado independientemente del tamaño de la pieza componente. En este concepto, la deformación también es una variable muy importante, ya que define la deformación de un objeto. En resumen, el comportamiento mecánico de los sólidos generalmente se define por relaciones constitutivas tensión-deformación.Una deformación se denomina deformación elástica si la tensión es una función lineal de la deformación. En otras palabras, el estrés y la tensión siguen la ley de Hooke . Más allá de la región lineal, la tensión y la deformación muestran un comportamiento no lineal. Este comportamiento inelástico se denomina deformación plástica.

En la figura se muestra un diagrama esquemático de la curva de tensión-deformación del acero con bajo contenido de carbono a temperatura ambiente. Hay varias etapas que muestran diferentes comportamientos, lo que sugiere diferentes propiedades mecánicas. Para aclarar, los materiales pueden perder una o más etapas que se muestran en la figura, o tener etapas totalmente diferentes. En este caso, tenemos que distinguir entre las características de tensión-deformación de los materiales dúctiles y frágiles . Los siguientes puntos describen las diferentes regiones de la curva tensión-deformación y la importancia de varias ubicaciones específicas.

• Límite proporcional . El límite proporcional corresponde a la ubicación de la tensión al final de la región lineal , por lo que el gráfico de tensión-deformación es una línea recta y el gradiente será igual al módulo elástico del material. Para el esfuerzo de tracción y compresión, la pendiente de la parte de la curva donde el esfuerzo es proporcional a la deformación se denomina módulo de Young y se aplica la ley de Hooke . Entre el límite proporcional y el punto de fluencia, la ley de Hooke se vuelve cuestionable y la tensión aumenta más rápidamente.
• Punto de rendimiento . El punto de fluencia es el punto en una curva de tensión-deformación que indica el límite del comportamiento elástico y el comportamiento plástico inicial. El límite elástico o límite elástico es la propiedad del material definida como el esfuerzo en el que un material comienza a deformarse plásticamente, mientras que el límite elástico es el punto donde comienza la deformación no lineal (elástica + plástica). Antes del límite elástico, el material se deformará elásticamente y volverá a su forma original cuando se elimine la tensión aplicada. Una vez que se supera el límite de fluencia, una fracción de la deformación será permanente e irreversible. Algunos aceros y otros materiales exhiben un comportamiento denominado fenómeno de límite elástico. Los límites de elasticidad varían de 35 MPa para un aluminio de baja resistencia a más de 1400 MPa para aceros de muy alta resistencia.
• Máxima resistencia a la tracción . La máxima resistencia a la tracción es la máxima en la curva de ingeniería de tensión-deformación. Esto corresponde a la tensión máximaque puede ser sostenido por una estructura en tensión. La resistencia máxima a la tracción a menudo se reduce a «resistencia a la tracción» o incluso a «la máxima resistencia». Si se aplica y se mantiene esta tensión, se producirá una fractura. A menudo, este valor es significativamente mayor que el límite elástico (entre un 50 y un 60 por ciento más que el rendimiento para algunos tipos de metales). Cuando un material dúctil alcanza su máxima resistencia, experimenta un estrechamiento donde el área de la sección transversal se reduce localmente. La curva tensión-deformación no contiene una tensión mayor que la resistencia máxima. Aunque las deformaciones pueden seguir aumentando, la tensión suele disminuir después de que se ha alcanzado la resistencia máxima. Es una propiedad intensiva; por lo tanto, su valor no depende del tamaño de la muestra de prueba. Sin embargo, depende de otros factores,temperatura del entorno de prueba y del material. Las resistencias a la tracción máxima varían desde 50 MPa para un aluminio hasta 3000 MPa para aceros de muy alta resistencia.
• Punto de fractura : El punto de fractura es el punto de deformación donde el material se separa físicamente. En este punto, la deformación alcanza su valor máximo y el material realmente se fractura, aunque la tensión correspondiente puede ser menor que la resistencia última en este punto. Los materiales dúctiles tienen una resistencia a la fractura menor que la resistencia máxima a la tracción (UTS), mientras que en los materiales frágiles la resistencia a la fractura es equivalente a la UTS. Si un material dúctil alcanza su máxima resistencia a la tracción en una situación de carga controlada, continuará deformándose, sin aplicación de carga adicional, hasta que se rompa. Sin embargo, si la carga está controlada por desplazamiento, la deformación del material puede aliviar la carga, evitando la ruptura.

En muchas situaciones, el límite elástico se utiliza para identificar la tensión permisible a la que se puede someter un material. Para los componentes que tienen que soportar altas presiones, como los que se utilizan en los reactores de agua a presión (PWR), este criterio no es adecuado. Para cubrir estas situaciones, la teoría de falla del esfuerzo cortante máximo se ha incorporado en el Código de recipientes a presión y calderas de ASME (Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos), Sección III, Reglas para la construcción de recipientes a presión nucleares. Esta teoría establece que la falla de un componente de tubería ocurre cuando el esfuerzo cortante máximo excede el esfuerzo cortante en el punto de fluencia en una prueba de tracción.

1. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 1 y 2. Enero de 1993.
2. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 2 y 2. Enero de 1993.
3. William D. Callister, David G. Rethwisch. Ciencia e Ingeniería de Materiales: Introducción 9ª Edición, Wiley; 9a edición (4 de diciembre de 2013), ISBN-13: 978-1118324578.
4. Eberhart, Mark (2003). Por qué se rompen las cosas: entender el mundo a través de la forma en que se desmorona. Armonía. ISBN 978-1-4000-4760-4.
5. Gaskell, David R. (1995). Introducción a la Termodinámica de Materiales (4ª ed.). Taylor y Francis Publishing. ISBN 978-1-56032-992-3.
6. González-Viñas, W. y Mancini, HL (2004). Introducción a la ciencia de los materiales. Prensa de la Universidad de Princeton. ISBN 978-0-691-07097-1.
7. Ashby, Michael; Hugh Shercliff; David Cebon (2007). Materiales: ingeniería, ciencia, procesamiento y diseño (1ª ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.
8. JR Lamarsh, AJ Baratta, Introducción a la ingeniería nuclear, 3d ed., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.

Véase más arriba:

Fuerza

La resistencia de los materiales básicamente considera la relación entre las cargas externas aplicadas a un material y la deformación resultante o cambio en las dimensiones del material. Al diseñar estructuras y máquinas, es importante considerar estos factores, a fin de que el material seleccionado tenga la resistencia adecuada para resistir las cargas o fuerzas aplicadas y conservar su forma original. La resistencia de un material es su capacidad para soportar esta carga aplicada sin fallas ni deformaciones plásticas.

Sin embargo, debemos tener en cuenta que la carga que deformará un componente pequeño, será menor que la carga para deformar un componente mayor del mismo material. Por lo tanto, la carga (fuerza) no es un término adecuado para describir la resistencia . En su lugar, podemos usar la fuerza (carga) por unidad de área (σ = F / A), llamada tensión , que es constante (hasta que se produce la deformación) para un material dado independientemente del tamaño de la pieza componente. En este concepto, la deformación también es una variable muy importante, ya que define la deformación de un objeto. En resumen, el comportamiento mecánico de los sólidos generalmente se define por relaciones constitutivas tensión-deformación.Una deformación se llama deformación elástica si la tensión es una función lineal de la deformación. En otras palabras, el estrés y la tensión siguen la ley de Hooke . Más allá de la región lineal, la tensión y la deformación muestran un comportamiento no lineal. Este comportamiento inelástico se denomina deformación plástica.

En la figura se muestra un diagrama esquemático de la curva de tensión-deformación del acero con bajo contenido de carbono a temperatura ambiente. Hay varias etapas que muestran diferentes comportamientos, lo que sugiere diferentes propiedades mecánicas. Para aclarar, los materiales pueden perder una o más etapas que se muestran en la figura, o tener etapas totalmente diferentes. En este caso, tenemos que distinguir entre las características de tensión-deformación de los materiales dúctiles y frágiles . Los siguientes puntos describen las diferentes regiones de la curva tensión-deformación y la importancia de varias ubicaciones específicas.

• Límite proporcional . El límite proporcional corresponde a la ubicación de la tensión al final de la región lineal , por lo que el gráfico de tensión-deformación es una línea recta y el gradiente será igual al módulo elástico del material. Para el esfuerzo de tracción y compresión, la pendiente de la parte de la curva donde el esfuerzo es proporcional a la deformación se denomina módulo de Young y se aplica la ley de Hooke . Entre el límite proporcional y el punto de fluencia, la ley de Hooke se vuelve cuestionable y la tensión aumenta más rápidamente.
• Punto de rendimiento . El punto de fluencia es el punto en una curva de tensión-deformación que indica el límite del comportamiento elástico y el comportamiento plástico inicial. El límite elástico o límite elástico es la propiedad del material definida como el esfuerzo en el que un material comienza a deformarse plásticamente, mientras que el límite elástico es el punto donde comienza la deformación no lineal (elástica + plástica). Antes del límite elástico, el material se deformará elásticamente y volverá a su forma original cuando se elimine la tensión aplicada. Una vez que se supera el límite de fluencia, una fracción de la deformación será permanente e irreversible. Algunos aceros y otros materiales exhiben un comportamiento denominado fenómeno de límite elástico. Los límites de elasticidad varían de 35 MPa para un aluminio de baja resistencia a más de 1400 MPa para aceros de muy alta resistencia.
• Máxima resistencia a la tracción . La máxima resistencia a la tracción es la máxima en la curva de ingeniería de tensión-deformación. Esto corresponde a la tensión máximaque puede ser sostenido por una estructura en tensión. La resistencia máxima a la tracción a menudo se reduce a «resistencia a la tracción» o incluso a «la máxima resistencia». Si se aplica y se mantiene esta tensión, se producirá una fractura. A menudo, este valor es significativamente mayor que el límite elástico (entre un 50 y un 60 por ciento más que el rendimiento para algunos tipos de metales). Cuando un material dúctil alcanza su máxima resistencia, experimenta un estrechamiento donde el área de la sección transversal se reduce localmente. La curva tensión-deformación no contiene una tensión mayor que la resistencia máxima. Aunque las deformaciones pueden seguir aumentando, la tensión suele disminuir después de que se ha alcanzado la resistencia máxima. Es una propiedad intensiva; por lo tanto, su valor no depende del tamaño de la muestra de prueba. Sin embargo, depende de otros factores,temperatura del entorno de prueba y del material. Las resistencias a la tracción máxima varían desde 50 MPa para un aluminio hasta 3000 MPa para aceros de muy alta resistencia.
• Punto de fractura : El punto de fractura es el punto de deformación donde el material se separa físicamente. En este punto, la deformación alcanza su valor máximo y el material realmente se fractura, aunque la tensión correspondiente puede ser menor que la resistencia última en este punto. Los materiales dúctiles tienen una resistencia a la fractura menor que la resistencia máxima a la tracción (UTS), mientras que en los materiales frágiles la resistencia a la fractura es equivalente a la UTS. Si un material dúctil alcanza su máxima resistencia a la tracción en una situación de carga controlada, continuará deformándose, sin aplicación de carga adicional, hasta que se rompa. Sin embargo, si la carga está controlada por desplazamiento, la deformación del material puede aliviar la carga, evitando la ruptura.

En muchas situaciones, el límite elástico se utiliza para identificar la tensión permisible a la que se puede someter un material. Para los componentes que tienen que soportar altas presiones, como los que se utilizan en los reactores de agua a presión (PWR), este criterio no es adecuado. Para cubrir estas situaciones, la teoría de falla del esfuerzo cortante máximo se ha incorporado en el Código de recipientes a presión y calderas de ASME (Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos), Sección III, Reglas para la construcción de recipientes a presión nucleares. Esta teoría establece que la falla de un componente de tubería ocurre cuando el esfuerzo cortante máximo excede el esfuerzo cortante en el punto de fluencia en una prueba de tracción.

Dúctil frente a quebradizo: curvas tensión-deformación

Algunos materiales se rompen de forma muy brusca, sin deformación plástica, en lo que se denomina rotura por fragilidad. Otros, que son más dúctiles, incluida la mayoría de los metales, experimentan cierta deformación plástica y posiblemente un estrechamiento antes de fracturarse. Es posible distinguir algunas características comunes entre las curvas de tensión-deformación de varios grupos de materiales. Sobre esta base, es posible dividir los materiales en dos categorías amplias; a saber:

• Materiales dúctiles . La ductilidad es la capacidad de un material para alargarse en tensión. El material dúctil se deformará (alargará) más que el material quebradizo. Los materiales dúctiles muestran una gran deformación antes de la fractura. En la fractura dúctil, se produce una extensa deformación plástica (estrechamiento) antes de la fractura. La fractura dúctil (fractura por cizallamiento) es mejor que la fractura frágil, porque hay una propagación lenta y una absorción de una gran cantidad de energía antes de la fractura. La ductilidad es deseable en las aplicaciones de alta temperatura y alta presión en plantas de reactores debido a las tensiones añadidas sobre los metales. La alta ductilidad en estas aplicaciones ayuda a prevenir la fractura por fragilidad.
• Materiales frágiles . Los materiales quebradizos, cuando se someten a tensiones, se rompen con poca deformación elástica y sin deformaciones plásticas significativas. Los materiales frágiles absorben relativamente poca energía antes de la fractura, incluso los de alta resistencia. En la fractura frágil (hendidura transgranular), no se produce ninguna deformación plástica aparente antes de la fractura. Las grietas se propagan rápidamente.

La siguiente figura muestra una curva típica de tensión-deformación de un material dúctil y un material quebradizo. Un material dúctil es un material donde la resistencia es pequeña y la región plástica es grande. El material soportará más tensión (deformación) antes de fracturarse. Un material quebradizo es un material donde la región plástica es pequeña y la resistencia del material es alta. La prueba de tracción proporciona tres hechos descriptivos sobre un material. Éstos son los esfuerzos en los que comienza la deformación plástica observable o «ceder»; la resistencia máxima a la tracción o la intensidad máxima de carga que se puede transportar en tensión; y el porcentaje de alargamiento o deformación (la cantidad que se estirará el material) y el porcentaje de reducción correspondiente del área de la sección transversal causada por el estiramiento. También se puede determinar el punto de rotura o fractura.

1. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 1 y 2. Enero de 1993.
2. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 2 y 2. Enero de 1993.
3. William D. Callister, David G. Rethwisch. Ciencia e Ingeniería de Materiales: Introducción 9ª Edición, Wiley; 9a edición (4 de diciembre de 2013), ISBN-13: 978-1118324578.
4. Eberhart, Mark (2003). Por qué se rompen las cosas: entender el mundo a través de la forma en que se desmorona. Armonía. ISBN 978-1-4000-4760-4.
5. Gaskell, David R. (1995). Introducción a la Termodinámica de Materiales (4ª ed.). Taylor y Francis Publishing. ISBN 978-1-56032-992-3.
6. González-Viñas, W. y Mancini, HL (2004). Introducción a la ciencia de los materiales. Prensa de la Universidad de Princeton. ISBN 978-0-691-07097-1.
7. Ashby, Michael; Hugh Shercliff; David Cebon (2007). Materiales: ingeniería, ciencia, procesamiento y diseño (1ª ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.
8. JR Lamarsh, AJ Baratta, Introducción a la ingeniería nuclear, 3d ed., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.

Véase más arriba:

Fuerza

Tipos de estrés

Las tensiones ocurren en cualquier material que esté sujeto a una carga o fuerza aplicada. Hay muchos tipos de estrés , pero todos pueden clasificarse generalmente en una de seis categorías:

• Las tensiones estructurales son tensiones producidas en miembros estructurales debido a los pesos que soportan. Los pesos proporcionan las cargas. Estas tensiones se encuentran en cimientos y estructuras de edificios, así como en piezas de maquinaria.
• Las tensiones residuales son tensiones provocadas por los procesos de fabricación. Este tipo de tensión permanece en un material sólido después de que se ha eliminado la causa original de las tensiones. Por ejemplo, la soldadura deja tensiones residuales en los metales soldados. El calor de la soldadura puede causar una expansión localizada, que es absorbida durante la soldadura por el metal fundido o la colocación de las piezas que se están soldando.
• Las tensiones por presión son tensiones inducidas en recipientes que contienen materiales presurizados. La carga es proporcionada por la misma fuerza que produce la thermodynamics/thermodynamic-properties/what-is-pressure-physics/»>presión . En una instalación de reactor, la vasija del reactor es un excelente ejemplo de vasija a presión. Un problema de seguridad que es un problema a largo plazo provocado por el envejecimiento de las instalaciones nucleares es el choque térmico presurizado (STP) . PTS es el impacto experimentado por un recipiente de paredes gruesas debido a las tensiones combinadas de un cambio rápido de temperatura y / o presión.
• Las tensiones térmicas existen siempre que hay gradientes de temperatura en un material. Diferentes thermodynamics/thermodynamic-properties/what-is-temperature-physics/»>temperaturas producen diferentes expansiones y someten los materiales a tensiones internas. Este tipo de tensión es particularmente notable en los mecanismos que operan a altas temperaturas que son enfriados por un fluido frío. Un problema de seguridad que es un problema a largo plazo provocado por el envejecimiento de las instalaciones nucleares es el choque térmico presurizado (STP). PTS es el impacto experimentado por un recipiente de paredes gruesas debido a las tensiones combinadas de un cambio rápido de temperatura y / o presión.
• Las tensiones de flujo ocurren cuando una masa de fluido que fluye induce una presión dinámica en la pared de un conducto. La fuerza del fluido que golpea la pared actúa como carga . Este tipo de tensión se puede aplicar de forma inestable cuando los caudales fluctúan. El golpe de ariete es un ejemplo de estrés de flujo transitorio. Un golpe de ariete en una tubería o tubo es un pico de presión causado por una variación repentina del caudal. y la energía de velocidad se convierte en energía de presión.
• Estrés por fatiga. La fatiga es el debilitamiento de un material causado por una carga cíclica que da como resultado un daño estructural progresivo y localizado y el crecimiento de grietas. Una vez que se ha iniciado una grieta, cada ciclo de carga hará crecer la grieta una pequeña cantidad. Las tensiones pueden deberse a vibraciones o ciclos térmicos.

Estrés aplicado

Desde el punto de vista interno, la intensidad de la tensión dentro del cuerpo de un componente se expresa como uno de los tres tipos básicos de carga interna, a saber, tensión, compresión y cortante . En la práctica de la ingeniería, muchas cargas son de torsión más que de corte puro. Matemáticamente, solo hay dos tipos de carga interna porque los esfuerzos de tracción y compresión pueden considerarse como las versiones positiva y negativa del mismo tipo de carga normal.

• Esfuerzo de tracción . Una de las pruebas mecánicas de esfuerzo-deformación más comunes se realiza en tensión. La tensión de tracción es ese tipo de tensión en la que las dos secciones de material a cada lado de un plano de tensión tienden a separarse o alargarse. La capacidad de un material o estructura para soportar cargas que tienden a alargarse se conoce como resistencia máxima a la tracción (UTS) . La resistencia máxima a la tracción se mide por la tensión máxima que un material puede soportar mientras se estira o tira antes de romperse. En el estudio de la resistencia de los materiales, la resistencia a la tracción, la resistencia a la compresión y la resistencia al corte se pueden analizar de forma independiente. Debido a que las cargas de tracción y compresión producen tensiones que actúan a través de un plano, en una dirección perpendicular (normal) al plano, las tensiones de tracción y compresión se denominantensiones normales .
• Estrés compresivo . La tensión de compresión es lo contrario de la tensión de tracción. Las partes adyacentes del material tienden a presionarse entre sí a través de un plano de tensión típico. La tensión de compresión en barras, columnas, etc. conduce al acortamiento. La tensión de compresión se define de la misma manera que la tensión de tracción, pero tiene valores negativos para expresar la compresión ya que delta L tiene la dirección opuesta. Se puede aumentar la tensión de compresión hasta que se alcanza la resistencia a la compresión. Entonces los materiales reaccionarán con comportamiento dúctil o con fractura en caso de materiales quebradizos. Debido a que las cargas de tracción y compresión producen tensiones que actúan a través de un plano, en una dirección perpendicular (normal) al plano, las tensiones de tracción y compresión se denominan tensiones normales.. La capacidad de un material para reaccionar a la tensión o presión de compresión se denomina compresibilidad.
• Esfuerzo cortante . El esfuerzo cortante existe cuando dos partes de un material tienden a deslizarse entre sí en cualquier plano típico de cortante al aplicar una fuerza paralela a ese plano. La torsión es una variación del corte puro en el que se tuerce un miembro estructural. Las fuerzas de torsión producen un movimiento de rotación alrededor del eje longitudinal de un extremo del miembro con respecto al otro extremo. El esfuerzo cortante también es de gran importancia en la naturaleza, ya que está íntimamente relacionado con el movimiento descendente de los materiales terrestres (como en el caso de las avalanchas).

1. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 1 y 2. Enero de 1993.
2. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 2 y 2. Enero de 1993.
3. William D. Callister, David G. Rethwisch. Ciencia e Ingeniería de Materiales: Introducción 9ª Edición, Wiley; 9a edición (4 de diciembre de 2013), ISBN-13: 978-1118324578.
4. Eberhart, Mark (2003). Por qué se rompen las cosas: entender el mundo a través de la forma en que se desmorona. Armonía. ISBN 978-1-4000-4760-4.
5. Gaskell, David R. (1995). Introducción a la Termodinámica de Materiales (4ª ed.). Taylor y Francis Publishing. ISBN 978-1-56032-992-3.
6. González-Viñas, W. y Mancini, HL (2004). Introducción a la ciencia de los materiales. Prensa de la Universidad de Princeton. ISBN 978-0-691-07097-1.
7. Ashby, Michael; Hugh Shercliff; David Cebon (2007). Materiales: ingeniería, ciencia, procesamiento y diseño (1ª ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.
8. JR Lamarsh, AJ Baratta, Introducción a la ingeniería nuclear, 3d ed., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.

Véase más arriba:

Fuerza

En mecánica y ciencia de los materiales, el estrés (representado por una letra griega minúscula sigma – σ ) es una cantidad física que expresa las fuerzas internas que las partículas vecinas de un material continuo ejercen entre sí, mientras que la deformación es la medida de la deformación del material. que no es una cantidad física.

Aunque es imposible medir la intensidad de esta tensión, se puede medir la carga externa y la zona a la que se aplica. La tensión (σ) se puede equiparar a la carga por unidad de área o la fuerza (F) aplicada por área de sección transversal (A) perpendicular a la fuerza como:

Cuando un metal se somete a una carga (fuerza), se distorsiona o deforma, sin importar cuán fuerte sea el metal o cuán ligera sea la carga. Si la carga es pequeña, la distorsión probablemente desaparecerá cuando se retire la carga. La intensidad o grado de distorsión se conoce como tensión . Una deformación se denomina deformación elástica si la tensión es una función lineal de la deformación. En otras palabras, el estrés y la tensión siguen la ley de Hooke . Más allá de la región lineal, la tensión y la deformación muestran un comportamiento no lineal. Este comportamiento inelástico se denomina deformación plástica .

El estrés es la resistencia interna, o contrafuente, de un material a los efectos distorsionadores de una fuerza o carga externa. Estas contrafuerzas tienden a devolver los átomos a sus posiciones normales. La resistencia total desarrollada es igual a la carga externa.

Tipos de estrés

Las tensiones ocurren en cualquier material que esté sujeto a una carga o fuerza aplicada. Hay muchos tipos de estrés , pero todos pueden clasificarse generalmente en una de seis categorías:

• Las tensiones estructurales son tensiones producidas en miembros estructurales debido a los pesos que soportan. Los pesos proporcionan las cargas. Estas tensiones se encuentran en cimientos y estructuras de edificios, así como en piezas de maquinaria.
• Las tensiones residuales son tensiones provocadas por los procesos de fabricación. Este tipo de tensión permanece en un material sólido después de que se ha eliminado la causa original de las tensiones. Por ejemplo, la soldadura deja tensiones residuales en los metales soldados. El calor de la soldadura puede causar una expansión localizada, que es absorbida durante la soldadura por el metal fundido o la colocación de las piezas que se están soldando.
• Las tensiones por presión son tensiones inducidas en recipientes que contienen materiales presurizados. La carga es proporcionada por la misma fuerza que produce la thermodynamics/thermodynamic-properties/what-is-pressure-physics/»>presión . En una instalación de reactor, la vasija del reactor es un excelente ejemplo de vasija a presión. Un problema de seguridad que es un problema a largo plazo provocado por el envejecimiento de las instalaciones nucleares es el choque térmico presurizado (STP) . PTS es el impacto experimentado por un recipiente de paredes gruesas debido a las tensiones combinadas de un cambio rápido de temperatura y / o presión.
• Las tensiones térmicas existen siempre que hay gradientes de temperatura en un material. Diferentes thermodynamics/thermodynamic-properties/what-is-temperature-physics/»>temperaturas producen diferentes expansiones y someten los materiales a tensiones internas. Este tipo de tensión es particularmente notable en los mecanismos que operan a altas temperaturas que son enfriados por un fluido frío. Un problema de seguridad que es un problema a largo plazo provocado por el envejecimiento de las instalaciones nucleares es el choque térmico presurizado (STP). PTS es el impacto experimentado por un recipiente de paredes gruesas debido a las tensiones combinadas de un cambio rápido de temperatura y / o presión.
• Las tensiones de flujo ocurren cuando una masa de fluido que fluye induce una presión dinámica en la pared de un conducto. La fuerza del fluido que golpea la pared actúa como carga . Este tipo de tensión se puede aplicar de forma inestable cuando los caudales fluctúan. El golpe de ariete es un ejemplo de estrés de flujo transitorio. Un golpe de ariete en una tubería o tubo es un pico de presión causado por una variación repentina del caudal. y la energía de velocidad se convierte en energía de presión.
• Estrés por fatiga. La fatiga es el debilitamiento de un material causado por una carga cíclica que da como resultado un daño estructural progresivo y localizado y el crecimiento de grietas. Una vez que se ha iniciado una grieta, cada ciclo de carga hará crecer la grieta una pequeña cantidad. Las tensiones pueden deberse a vibraciones o ciclos térmicos.

Estrés aplicado

Desde el punto de vista interno, la intensidad de la tensión dentro del cuerpo de un componente se expresa como uno de los tres tipos básicos de carga interna, a saber, tensión, compresión y cortante . En la práctica de la ingeniería, muchas cargas son de torsión más que de corte puro. Matemáticamente, solo hay dos tipos de carga interna porque los esfuerzos de tracción y compresión pueden considerarse como las versiones positiva y negativa del mismo tipo de carga normal.

• Esfuerzo de tracción . Una de las pruebas mecánicas de esfuerzo-deformación más comunes se realiza en tensión. La tensión de tracción es ese tipo de tensión en la que las dos secciones de material a cada lado de un plano de tensión tienden a separarse o alargarse. La capacidad de un material o estructura para soportar cargas que tienden a alargarse se conoce como resistencia máxima a la tracción (UTS) . La resistencia máxima a la tracción se mide por la tensión máxima que un material puede soportar mientras se estira o tira antes de romperse. En el estudio de la resistencia de los materiales, la resistencia a la tracción, la resistencia a la compresión y la resistencia al corte se pueden analizar de forma independiente. Debido a que las cargas de tracción y compresión producen tensiones que actúan a través de un plano, en una dirección perpendicular (normal) al plano, las tensiones de tracción y compresión se denominantensiones normales .
• Estrés compresivo . La tensión de compresión es lo contrario de la tensión de tracción. Las partes adyacentes del material tienden a presionarse entre sí a través de un plano de tensión típico. La tensión de compresión en barras, columnas, etc. conduce al acortamiento. La tensión de compresión se define de la misma manera que la tensión de tracción, pero tiene valores negativos para expresar la compresión ya que delta L tiene la dirección opuesta. Se puede aumentar la tensión de compresión hasta que se alcanza la resistencia a la compresión. Entonces los materiales reaccionarán con comportamiento dúctil o con fractura en caso de materiales quebradizos. Debido a que las cargas de tracción y compresión producen tensiones que actúan a través de un plano, en una dirección perpendicular (normal) al plano, las tensiones de tracción y compresión se denominan tensiones normales.. La capacidad de un material para reaccionar a la tensión o presión de compresión se denomina compresibilidad.
• Esfuerzo cortante . El esfuerzo cortante existe cuando dos partes de un material tienden a deslizarse entre sí en cualquier plano típico de cortante al aplicar una fuerza paralela a ese plano. La torsión es una variación del corte puro en el que se tuerce un miembro estructural. Las fuerzas de torsión producen un movimiento de rotación alrededor del eje longitudinal de un extremo del miembro con respecto al otro extremo. El esfuerzo cortante también es de gran importancia en la naturaleza, ya que está íntimamente relacionado con el movimiento descendente de los materiales terrestres (como en el caso de las avalanchas).

1. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 1 y 2. Enero de 1993.
2. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 2 y 2. Enero de 1993.
3. William D. Callister, David G. Rethwisch. Ciencia e Ingeniería de Materiales: Introducción 9ª Edición, Wiley; 9a edición (4 de diciembre de 2013), ISBN-13: 978-1118324578.
4. Eberhart, Mark (2003). Por qué se rompen las cosas: entender el mundo a través de la forma en que se desmorona. Armonía. ISBN 978-1-4000-4760-4.
5. Gaskell, David R. (1995). Introducción a la Termodinámica de Materiales (4ª ed.). Taylor y Francis Publishing. ISBN 978-1-56032-992-3.
6. González-Viñas, W. y Mancini, HL (2004). Introducción a la ciencia de los materiales. Prensa de la Universidad de Princeton. ISBN 978-0-691-07097-1.
7. Ashby, Michael; Hugh Shercliff; David Cebon (2007). Materiales: ingeniería, ciencia, procesamiento y diseño (1ª ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.
8. JR Lamarsh, AJ Baratta, Introducción a la ingeniería nuclear, 3d ed., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.

Véase más arriba:

Fuerza

Estrés

En mecánica y ciencia de los materiales, el estrés (representado por una letra griega minúscula sigma - σ ) es una cantidad física que expresa las fuerzas internas que las partículas vecinas de un material continuo ejercen entre sí, mientras que la deformación es la medida de la deformación del material. que no es una cantidad física.

Aunque es imposible medir la intensidad de esta tensión, se puede medir la carga externa y la zona a la que se aplica. La tensión (σ) se puede equiparar a la carga por unidad de área o la fuerza (F) aplicada por área de sección transversal (A) perpendicular a la fuerza como:

Cuando un metal se somete a una carga (fuerza), se distorsiona o deforma, sin importar cuán fuerte sea el metal o cuán ligera sea la carga. Si la carga es pequeña, la distorsión probablemente desaparecerá cuando se retire la carga. La intensidad o grado de distorsión se conoce como tensión . Una deformación se denomina deformación elástica si la tensión es una función lineal de la deformación. En otras palabras, el estrés y la tensión siguen la ley de Hooke . Más allá de la región lineal, la tensión y la deformación muestran un comportamiento no lineal. Este comportamiento inelástico se denomina deformación plástica .

El estrés es la resistencia interna, o contrafuente, de un material a los efectos distorsionadores de una fuerza o carga externa. Estas contrafuerzas tienden a devolver los átomos a sus posiciones normales. La resistencia total desarrollada es igual a la carga externa.

Flujo de estrés

Las tensiones de flujo ocurren cuando una masa de fluido que fluye induce una presión dinámica en la pared de un conducto. La fuerza del fluido que golpea la pared actúa como carga . Este tipo de tensión se puede aplicar de forma inestable cuando los caudales fluctúan. El golpe de ariete es un ejemplo de estrés de flujo transitorio. Un golpe de ariete en una tubería o tubo es un pico de presión causado por una variación repentina del caudal. y la energía de velocidad se convierte en energía de presión.

1. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 1 y 2. Enero de 1993.
2. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 2 y 2. Enero de 1993.
3. William D. Callister, David G. Rethwisch. Ciencia e Ingeniería de Materiales: Introducción 9ª Edición, Wiley; 9a edición (4 de diciembre de 2013), ISBN-13: 978-1118324578.
4. Eberhart, Mark (2003). Por qué se rompen las cosas: entender el mundo a través de la forma en que se desmorona. Armonía. ISBN 978-1-4000-4760-4.
5. Gaskell, David R. (1995). Introducción a la Termodinámica de Materiales (4ª ed.). Taylor y Francis Publishing. ISBN 978-1-56032-992-3.
6. González-Viñas, W. y Mancini, HL (2004). Introducción a la ciencia de los materiales. Prensa de la Universidad de Princeton. ISBN 978-0-691-07097-1.
7. Ashby, Michael; Hugh Shercliff; David Cebon (2007). Materiales: ingeniería, ciencia, procesamiento y diseño (1ª ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.
8. JR Lamarsh, AJ Baratta, Introducción a la ingeniería nuclear, 3d ed., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.

Véase más arriba:

Fuerza

Estrés

En mecánica y ciencia de los materiales, el estrés (representado por una letra griega minúscula sigma - σ ) es una cantidad física que expresa las fuerzas internas que las partículas vecinas de un material continuo ejercen entre sí, mientras que la deformación es la medida de la deformación del material. que no es una cantidad física.

Aunque es imposible medir la intensidad de esta tensión, se puede medir la carga externa y la zona a la que se aplica. La tensión (σ) se puede equiparar a la carga por unidad de área o la fuerza (F) aplicada por área de sección transversal (A) perpendicular a la fuerza como:

Cuando un metal se somete a una carga (fuerza), se distorsiona o deforma, sin importar cuán fuerte sea el metal o cuán ligera sea la carga. Si la carga es pequeña, la distorsión probablemente desaparecerá cuando se retire la carga. La intensidad o grado de distorsión se conoce como tensión . Una deformación se denomina deformación elástica si la tensión es una función lineal de la deformación. En otras palabras, el estrés y la tensión siguen la ley de Hooke . Más allá de la región lineal, la tensión y la deformación muestran un comportamiento no lineal. Este comportamiento inelástico se denomina deformación plástica .

El estrés es la resistencia interna, o contrafuente, de un material a los efectos distorsionadores de una fuerza o carga externa. Estas contrafuerzas tienden a devolver los átomos a sus posiciones normales. La resistencia total desarrollada es igual a la carga externa.

Estrés residual

Las tensiones residuales son tensiones provocadas por los procesos de fabricación. Este tipo de tensión permanece en un material sólido después de que se ha eliminado la causa original de las tensiones. Por ejemplo, la soldadura deja tensiones residuales en los metales soldados. El calor de la soldadura puede causar una expansión localizada, que es absorbida durante la soldadura por el metal fundido o la colocación de las piezas que se están soldando.

1. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 1 y 2. Enero de 1993.
2. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 2 y 2. Enero de 1993.
3. William D. Callister, David G. Rethwisch. Ciencia e Ingeniería de Materiales: Introducción 9ª Edición, Wiley; 9a edición (4 de diciembre de 2013), ISBN-13: 978-1118324578.
4. Eberhart, Mark (2003). Por qué se rompen las cosas: entender el mundo a través de la forma en que se desmorona. Armonía. ISBN 978-1-4000-4760-4.
5. Gaskell, David R. (1995). Introducción a la Termodinámica de Materiales (4ª ed.). Taylor y Francis Publishing. ISBN 978-1-56032-992-3.
6. González-Viñas, W. y Mancini, HL (2004). Introducción a la ciencia de los materiales. Prensa de la Universidad de Princeton. ISBN 978-0-691-07097-1.
7. Ashby, Michael; Hugh Shercliff; David Cebon (2007). Materiales: ingeniería, ciencia, procesamiento y diseño (1ª ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.
8. JR Lamarsh, AJ Baratta, Introducción a la ingeniería nuclear, 3d ed., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.

Véase más arriba:

Fuerza

Estrés

En mecánica y ciencia de los materiales, el estrés (representado por una letra griega minúscula sigma - σ ) es una cantidad física que expresa las fuerzas internas que las partículas vecinas de un material continuo ejercen entre sí, mientras que la deformación es la medida de la deformación del material. que no es una cantidad física.

Aunque es imposible medir la intensidad de esta tensión, se puede medir la carga externa y la zona a la que se aplica. La tensión (σ) se puede equiparar a la carga por unidad de área o la fuerza (F) aplicada por área de sección transversal (A) perpendicular a la fuerza como:

Cuando un metal se somete a una carga (fuerza), se distorsiona o deforma, sin importar cuán fuerte sea el metal o cuán ligera sea la carga. Si la carga es pequeña, la distorsión probablemente desaparecerá cuando se retire la carga. La intensidad o grado de distorsión se conoce como tensión . Una deformación se denomina deformación elástica si la tensión es una función lineal de la deformación. En otras palabras, el estrés y la tensión siguen la ley de Hooke . Más allá de la región lineal, la tensión y la deformación muestran un comportamiento no lineal. Este comportamiento inelástico se denomina deformación plástica .

El estrés es la resistencia interna, o contrafuente, de un material a los efectos distorsionadores de una fuerza o carga externa. Estas contrafuerzas tienden a devolver los átomos a sus posiciones normales. La resistencia total desarrollada es igual a la carga externa.

Estrés por presión

Las tensiones por presión son tensiones inducidas en recipientes que contienen materiales presurizados. La carga es proporcionada por la misma fuerza que produce la thermodynamics/thermodynamic-properties/what-is-pressure-physics/">presión . En una instalación de reactor, la vasija del reactor es un excelente ejemplo de vasija a presión. Un problema de seguridad que es un problema a largo plazo provocado por el envejecimiento de las instalaciones nucleares es el choque térmico presurizado (STP) . PTS es el impacto experimentado por un recipiente de paredes gruesas debido a las tensiones combinadas de un cambio rápido de temperatura y / o presión.

1. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 1 y 2. Enero de 1993.
2. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 2 y 2. Enero de 1993.
3. William D. Callister, David G. Rethwisch. Ciencia e Ingeniería de Materiales: Introducción 9ª Edición, Wiley; 9a edición (4 de diciembre de 2013), ISBN-13: 978-1118324578.
4. Eberhart, Mark (2003). Por qué se rompen las cosas: entender el mundo a través de la forma en que se desmorona. Armonía. ISBN 978-1-4000-4760-4.
5. Gaskell, David R. (1995). Introducción a la Termodinámica de Materiales (4ª ed.). Taylor y Francis Publishing. ISBN 978-1-56032-992-3.
6. González-Viñas, W. y Mancini, HL (2004). Introducción a la ciencia de los materiales. Prensa de la Universidad de Princeton. ISBN 978-0-691-07097-1.
7. Ashby, Michael; Hugh Shercliff; David Cebon (2007). Materiales: ingeniería, ciencia, procesamiento y diseño (1ª ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.
8. JR Lamarsh, AJ Baratta, Introducción a la ingeniería nuclear, 3d ed., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.

Véase más arriba:

Fuerza