- Nivelar los conceptos básicos sobre mecánica de cuerpos sólidos y a la vez proveer los conocimientos previos necesarios
para los cursos de Metalurgia de Aceros y Metalurgia Mecánica.
- Repasar las ideas básicas de algebra vectorial, mediante su aplicación a ejemplos físicos concretos de estática de tensión
y deformación e introducir el concepto de tensores.
- Aprender a aplicar el circulo de Mohr para interpretar los distintos estados de tensión de un cuerpo.
- Reconocer las principales propiedades mecánicas de los materiales, especialmente metálicos y los ensayos mecánicos
más empleados para su determinación.
Clase 1: Introducción. Mecánica de cuerpos rígidos. Equilibrio estático - ¿Qué es la mecánica? Conceptos y principios fundamentales. Ideas básicas sobre fuerza, movimiento y tensión. - Fuerza y Tensión: Tipos de Fuerzas, Fuerzas másicas y fuerzas superficiales. Conceptos de tensión y tipos de tensiones. - Concepto de propiedad. Concepto de propiedades mecánicas. Factores para considerar en la determinación de las propiedades. Naturaleza de las cargas aplicadas: tracción, compresión, corte, torsión, flexión. Tiempo de aplicación de la carga: cargas estáticas, dinámicas, de impacto. - Ensayo de impacto El problema de la fractura frágil. Ensayos de impacto sobre probeta entallada: ensayos Charpy e Izod. Temperatura de transición dúctil-frágil.
- Sistema de unidades: Sistema internacional. Sistema anglosajón. Conversión de unidades.
- Sistemas de coordenadas: Magnitudes escalares y vectoriales. Coordenadas cartesianas. Coordenadas Polares.
- Fuerzas sobre una partícula. Representación vectorial de una fuerza. Vectores. Adición o suma de vectores.
- Resultante de varias fuerzas concurrentes. Descomposición de una fuerza en sus componentes. Equilibrio de una partícula.
- Fuerzas sobre cuerpos rígidos. Fuerzas internas y externas. Principio de transmisibilidad. Momentos de una fuerza: respecto a un punto, respecto a un eje. Producto escalar de dos vectores. Producto vectorial. Momento de un par de fuerzas. Equilibrio de un cuerpo rígido.
- Estados tensionales: El tensor de tensiones. Transformación de tensiones. Tensiones principales. Clasificación de los estados tensionales: Uniaxial, Biaxial, Triaxial. El círculo de Mohr.
- Estados de deformación. Concepto y tipos de deformación. Relaciones entre tensión y deformación. Deformación de un metal en el campo elástico. Circulo de Mohr para deformaciones planas. Deformación de un metal en el campo plástico. Criterios de fluencia.
- Ensayo de tracción. La curva tensión-deformación. Deformación elástica y plástica. Deformación Ingenieril y verdadera. Propiedades mecánicas relacionadas con la curva tensión-deformación.
- Influencia de las condiciones de servicio en el comportamiento mecánico: Efecto de la temperatura, de la velocidad de aplicación de la carga y de los estados tensionales.
- Ensayo de torsión: Propiedades mecánicas de torsión, módulo de corte, tensiones de torsión para deformaciones plásticas grandes. Tipos de fracturas de torsión. Relación entre los ensayos de torsión y de tracción.
- Ensayos de compresión: Descripción del ensayo. Coeficiente de Poisson.
- Ensayo de Dureza: concepto, ensayos estáticos (Brinell, Vickers, Rockwell) y dinámicos (Leeb, Shore, Poldi). Relación entre dureza y resistencia a la tracción.
- Ensayo de Fatiga: concepto, esfuerzos cíclicos, la curva S-N, recomendaciones prácticas de diseño a fatiga.
- Ensayo de termofluencia: el problema de los materiales a temperaturas elevadas. Curva de fluencia lenta.
- Deformación y fractura a temperatura elevada