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Fuerza de fluencia

1860
Máquina de ensayo de tracción que mide el límite elástico en la ciencia de los materiales.

(Imagen generada únicamente con fines ilustrativos)

El límite elástico, o punto de fluencia, es el estrés punto en el que un material comienza a deformarse plásticamente. Antes del límite elástico, el material se deforma elásticamente y recupera su forma original cuando se elimina la tensión aplicada. Una vez superado el límite elástico, una parte de la deformación será permanente y no reversible. Marca el límite del comportamiento elástico.

La transición del comportamiento elástico al plástico es un aspecto crítico del diseño. En los materiales con un límite elástico claro y definido (como el acero con bajo contenido en carbono), se identifica fácilmente en la curva de tensión-deformación como un pico claro (límite elástico superior) seguido de una caída a una meseta de tensión constante más baja (límite elástico inferior). Sin embargo, muchos materiales, como las aleaciones de aluminio, presentan una transición gradual. En estos casos, un tensión de prueba o punto de fluencia desplazado. Normalmente se determina mediante el método de desplazamiento 0,2%, en el que se traza una línea paralela a la parte elástica inicial de la curva a partir de un valor de deformación de 0,002 (o 0,2%). La tensión a la que esta línea interseca la curva tensión-deformación se define como el límite elástico de prueba 0,2%. Este valor representa la tensión que provocaría una deformación permanente y no recuperable de 0,2% tras la descarga. El límite elástico es un parámetro fundamental utilizado para determinar la carga máxima admisible que puede soportar un componente mecánico antes de que se considere que ha fallado, ya que la deformación permanente puede inutilizar una pieza aunque no se haya fracturado.

UNESCO Nomenclature: 3313
- Ciencia de los materiales

Tipo

Propiedad física

Ruptura

Fundacional

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • Comprensión del comportamiento elástico y plástico en los metales.
  • Desarrollo de extensómetros precisos para medir pequeñas deformaciones
  • Necesidad industrial de un rendimiento predecible del material bajo carga
  • Teorías del movimiento de dislocación en sólidos cristalinos

Aplicaciones

  • Diseño estructural de edificios y puentes para evitar deformaciones permanentes
  • Diseño de resistencia a impactos de automóviles (absorción de energía mediante deformación plástica)
  • design of fijaciones and bolts
  • Procesos de conformado de metales como laminación, forja y extrusión
  • Establecer límites de presión para tuberías y recipientes a presión

Patentes:

NA

Ideas para posibles innovaciones

  • Desarrollo de aceros de doble fase con alto límite elástico para el aligeramiento de la automoción
  • shape memory alloys that can recover from plastic deformation
  • Técnicas de endurecimiento por deformación (trabajo en frío) para aumentar la resistencia al rendimiento
  • Fortalecimiento por precipitación en aleaciones de aluminio y níquel
  • Microaleación para controlar el tamaño del grano y mejorar el límite elástico
  • Diseño de bisagras plásticas en estructuras sismorresistentes
  • tratamientos térmicos avanzados para aceros para herramientas
  • fluidos de tensión de fluencia (por ejemplo, en amortiguadores inteligentes)
  • software predictivo para simulaciones de conformado de metales
  • Impresión 3D de metales con límites de elasticidad locales personalizados
Relacionado con: límite elástico, límite de fluencia, deformación plástica, límite elástico, curva tensión-deformación, tensión de prueba, desplazamiento 0,2%, ciencia de los materiales, diseño mecánico, juego permanente.

Contexto histórico

Fuerza de fluencia

1850
1850
1850
1860
1870
1876
1882-01-01
1850
1850
1850
1850
1867
1875-01-01
1881
1884

(Si la fecha es desconocida o no es relevante, por ejemplo "mecánica de fluidos", se proporciona una estimación redondeada de su aparición notable)

décimo año aniversario

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