mecánica de las fracturas en los materiales

Mecánica de la fractura en los materiales

1. Realizar, redactar una composición ( Ensayo ), máximo de 8 renglones, que relaciones los numerales 1 a 3.

El material dúctil se entiende como aquel que tiende a sufrir gran deflexión, antes de romperse o dicho técnicamente, antes de sufrir una falla; pero para ello no lo podemos confundir con que el material es blando, sino que se flexiona demasiado a causa de grandes cargas antes de presentarse la falla; lo contraria a la ductilidad es la fragilidad, que en este caso el material falla sin presentar mucha deflexión siempre causado por cargas que actúan sobre él. En ambos casos también vemos reflejado lo que es una ruptura; a lo cual llamamos ruptura al hecho de que un material se rompe por consecuencia de una falla; la falla se presenta en un objeto que no puede seguir fungiendo su misión a causa de disminuir su resistencia y ceder.

2. Realizar, redactar una composición ( Ensayo ), máximo de 10 renglones, que relaciones los numerales 4 a 6.

En el proceso de fractura frágil no se evidencia mucho la deformación debido a que la grieta que produce la fractura se propaga muy rápido, este tipo de fractura se da en materiales frágiles (como el vidrio o la cerámica) estos materiales son casi perfectamente elásticos y apenas presentan deformación plástica antes de la ruptura. El proceso de fractura dúctil solo se presenta en materiales dúctiles (metales, aceros) y es distinto al anterior, la grieta se propaga con menor velocidad ya que estos materiales presentan deformación elástica y plástica antes de la ruptura. La deformación plástica tiene gran importancia ya que es en este rango que se da la ruptura en la mayoría de materiales tanto frágiles como dúctiles. Al aplicar una carga a una pieza esta debido a los esfuerzos y concentración de estos puede fisurarse y llegar a una ruptura, esto dependerá de la propagación de la grieta y a qué velocidad se propaga esta.

3. Realizar, redactar una composición ( Ensayo ), máximo de 8 renglones, que relaciones los numerales 7 a 9.

La falla catastrófica se produce cuando las fisuras se propagan muy rápidamente lo que impide que sea predicha por lo tanto no se detiene hasta producir la rotura completa. Las fisuras como las líneas de playa etc., son originadas principalmente por la fatiga la cual es ocasionada ciclos sucesivos de carga en el material, lo cual en momento determinado es incapaz de soportar tales cargas y el material tiende a fallar a medida que la fisura se propaga. Sin embargo existen métodos para la prevención de fisuras los cuales se realizan mediante pruebas experimentales que son métodos directos en donde se analiza de manera directamente visual; e indirectos donde se realiza de manera estadística. También existe el método de aplicación de sellantes en las fisuras

4. Realizar, redactar una composición ( Ensayo ), máximo de 8 renglones del numeral 10

Falla por debonding: es producida por la pérdida de contacto entre las fibras y las resinas del material que es producido por los esfuerzos cortantes en el material.
Falla por delaminación: es la pérdida de adhesión o contacto entre láminas de materiales compuestos produciendo una mala distribución de cargas en la pieza.

Integrantes:
Carlos Alexander Diaz Aguilar DA121089
Eric Adalberto Carpio Lopez CL121118
Sergio Armando Hernandez Vasquez HV121075
Kevin Ariel Soria Torres ST121133

FORO 03.

1. ¿Cómo se define un material dúctil?
2. ¿Cómo se define un material frágil?
3. Diferencia entre falla y rotura

R/La ductilidad es una propiedad que presentan algunos materiales, donde pueden deformarse sosteniblemente sin romperse permitiendo obtener pequeñas hileras de dicho material. En el caso de la fragilidad se define mejor como la capacidad de un material de fracturarse con escasa deformación, a diferencia de los materiales dúctiles que se rompen tras sufrir acusadas deformaciones plásticas. Una falla es una condición en la cual un material pierde su capacidad de soportar una carga. Mientras que la rotura generalmente se da por sobrecarga, como finalización del proceso de deformación plástica este se manifiesta en una separación de un cuerpo sólido en dos o más partes bajo la acción de un dado estado de cargas.

4. Explicar el proceso de cada tipo de fractura (frágil y dúctil ), cómo evoluciona hasta la ruptura.
5. Explicar la importancia de la deformación plástica en cada proceso de ruptura.
6. Explicar la relación entre: fractura, fisura, propagación de fisura, velocidad de la fractura, carga aplicada, esfuerzos y concentración de esfuerzos.

R/La fractura dúctil se da al haber fatiga de un material independientemente las condiciones del material, con características como la nucleación, formación de líneas de playa y de una forma violenta, en cambio se podría observar que la fractura frágil se observa en materiales que están expuestos a bajas temperaturas y una deformación con ciclos rápidos. Como consiguiente podemos mencionar que la deformación plástica en los materiales es de gran importancia ya que mediante este obtenemos observaciones del comportamiento de los materiales, así mismo debemos tener en cuenta alguno factores que influyen como las cargas aplicadas y la concentración de esfuerzos que al aplicarlas a los materiales estos pueden conllevar a fractura o fisuras que muy relacionada con la velocidad de fractura, nos demuestran la vida útil que el material puede tener, es decir conocer cuanto resistirá el material o cuando y porque fallara.

7. ¿Qué es una falla catastrófica?
8. Tipos de fisuras que presentan los materiales y origen de las mismas.
9. Métodos de detección y prevención de fisuras en un material.

R/Una falla catastrófica, es aquella que se da de manera repentina en una máquina que tiene como consecuencia un cese de operación, además pueden causar daño no sólo al componente específico en cuestión, sino también pueden causar daños colaterales significantes y el acontecimiento de un riesgo de seguridad. Las fisuras son aperturas longitudinales que afectan la capa exterior del material que se originan normalmente por la fatiga a la que son expuestos, algunos tipos de fisuras son: Fisuras de esquina, Fisuración en “D” y Fisuras o Grietas Escalonadas. Los métodos de detección de fisuras se concentran en los ensayos no destructivos, que se enfocan en observar el material de manera preventiva para poder detectar si existen fisuras sin comprometer el material y si existiesen proceder a remover ese material y así evitar daños colaterales.

10. Qué es una falla por: i. Debonding ii. Delaminación
R/ Debonding: equivale a una pérdida de adhesión y un deslizamiento relativo entre la fibra y la matriz debido a las diferencias en los esfuerzos cortantes de deformación en la interfase fibra-matriz. Delaminacion: es un modo de falla en los materiales compuestos. También son como los llamados “mecanismos de fallas”. En materiales laminados, las fuerzas repetitivas en ciclos, impacto de fuerzas, etcétera, puede causar que la pieza comience a separarse, formando una estructura parecida a una mica de los separados cuando se encaman con la pérdida significativa de dureza mecánica.


Integrantes:
Francisco José Arbizú
David Eugenio Bonilla
Eduardo Enrique Vega
Luis Enrique Avellán

INTEGRANTES:
Isaí Efraín González Ramos GR121691
Kevin Xavier Castillo Nuñez CN121577
German Baruc Argueta Vargas AV121632
Rene Alexander Nieto Grande NG121690

GO1T

Realizar, redactar una composición (Ensayo), máximo de 8 renglones, que relaciones los numerales 1 a 3.
1. ¿Cómo se define un material dúctil?
2. ¿Cómo se define un material frágil?
3. Diferencia entre falla y rotura.

Los materiales en todas sus formas no presentan una uniformidad en sus características mecánicas, pues existen diversas características que los diferencian unos de otros, una de esas características es la “ductivilidad”, y ¿Qué es un material dúctil? Es aquel que posee la capacidad de soportar cargas y deforman sin romperse donde se forman hilos o alambres de dicho material; ahora caso contrario es un material frágil, pues este tiende a tener una fractura con facilidad. Pero en términos técnicos un material frágil es definido como el material que tiende a romperse sin mayor deformación. Cuando estos tipos de materiales son sometidos a estas cargas tienden a sufrir cambios en sus características, y por consecuencia de ello tienden a sufrir una serie de fenómenos tales como: Fallas y Roturas, una falla se refiere a a la pérdida de su funcionalidad, es decir cuando una pieza o una máquina dejan de ser útiles. Y una rotura es la Culminación del proceso de deformación plástica.

Realizar, redactar una composición (Ensayo), máximo de 10 renglones, que relaciones los numerales 4 a 6.
4. Explicar el proceso de cada tipo de fractura (frágil y dúctil), cómo evoluciona hasta la ruptura.
5. Explicar la importancia de la deformación plástica en cada proceso de ruptura.
6. Explicar la relación entre: fractura, fisura, propagación de fisura, velocidad de la
Fractura, carga aplicada, esfuerzos y concentración de esfuerzos.


Realizar, redactar una composición (Ensayo), máximo de 8 renglones, que relaciones los numerales 7 a 9.
7. ¿Qué es una falla catastrófica?
8. Tipos de fisuras que presentan los materiales y origen de las mismas.
9. Métodos de detección y prevención de fisuras en un material.
10. Qué es una falla por:
i. Debonding
ii. Delaminación

Realizar, redactar una composición (Ensayo), máximo de 8 renglones, que relaciones los numerales 1 a 3.
1. ¿Cómo se define un material dúctil?
2. ¿Cómo se define un material frágil?
3. Diferencia entre falla y rotura

Se debe tener presente que en términos generales, los materiales dúctiles tienen la misma resistencia a la tracción y a la compresión y no son susceptibles a las zonas de concentración de esfuerzos a diferencia que los frágiles. Mientras que los frágiles se fracturan sin presentar fluencia y ellos presentan una resistencia a la compresión mayor que su contraparte a la tracción. La diferencia entre rotura y falla, es que la rotura significa que la pieza se divide en dos o en más partes, dejando así de cumplir con su función, y la falla aunque se entiende de la mima manera a lo anterior este tiende a ser más general dado que la falla puede ocurrir sin necesidad de llegar a ser rotura.


Realizar, redactar una composición (Ensayo), máximo de 10 renglones, que relaciones los numerales 4 a 6.
4. Explicar el proceso de cada tipo de fractura (frágil y dúctil), cómo evoluciona hasta la ruptura.
5. Explicar la importancia de la deformación plástica en cada proceso de ruptura.
6. Explicar la relación entre: fractura, fisura, propagación de fisura, velocidad de la fractura, carga aplicada, esfuerzos y concentración de esfuerzos.

El proceso de una fractura frágil se da como un procedimiento mas rápido debido a que se da en materiales frágiles como su nombre lo indica creando así un poco deformación plástica en la grieta y evoluciona desde una forma granular hasta la propagación de dicha fractura, en cambio la fractura dúctil es aquella en el cual su proceso es mas lento, en esta tenemos que el área que esta sometida al esfuerzo tiende a reducirse y se crea un efecto parecido a un cuello de una botella, el esfuerzo hace que la pieza se fracture y se propague. La deformación plástica es importante determinarla debido a que en el rango mayor por ejemplo nos dice hasta que tanto soporto una viga digámoslo así, y determinar como fue la fractura además nos indica el comportamiento de una estructura o viga. Todos estos aspectos se relacionan entre si, un concentrador de esfuerzos, no eleva los esfuerzos por lo tanto la deflexión será mayor debido a la carga, lo que conduce a una fractura y dependiendo de su velocidad así será su propagación.


Realizar, redactar una composición (Ensayo), máximo de 8 renglones, que relaciones los numerales 7 a 9.
7. ¿Qué es una falla catastrófica?
8. Tipos de fisuras que presentan los materiales y origen de las mismas.
9. Métodos de detección y prevención de fisuras en un material.

Una falla catastrófica es aquella que se da por una propagación brusca o rápida, o bien cuando hay una falla repentina, inesperada de una máquina dando como resultado alto costo por reparación y tiempo perdido. Tipos de fisuras: fisuras en hormigón, en estado plástico, fisuras vivas (en movimiento), fisuras muertas (sin movimiento), por retracción hidráulica, por retracción térmica, fisuras por afogarado, etc. Para métodos de detección de una fisura podeos tener rayos x, por corriente, inspección visual, radiográfica, ultrasonido, y algunas mas pruebas que sean no destructivas comúnmente conocidas.


10. Qué es una falla por:
• Debonding
• Delaminación

Falla por debonding: producida por pérdida de contacto o unión entre las fibras de un material producido por esfuerzos cortantes aplicados a los materiales.
Falla por delaminación: puede ser una falla dada por desprendimiento de laminas de los materiales compuestos, debido a los ciclos de uso de dicho material que crean oscilaciones en el material creando asi el desprendimiento de las laminas del material.

Integrantes:
Eduardo Javier Rivas
Ricardo Alexander Cartagena
Gullermo Javier Giron
Fernando Enrique Lara

Realizar, redactar una composición (Ensayo), máximo de 8 renglones, que relaciones los numerales 1 a 3.
1. ¿Cómo se define un material dúctil?
2. ¿Cómo se define un material frágil?
3. Diferencia entre falla y rotura

Se debe tener presente que en términos generales, los materiales dúctiles tienen la misma resistencia a la tracción y a la compresión y no son susceptibles a las zonas de concentración de esfuerzos a diferencia que los frágiles. Mientras que los frágiles se fracturan sin presentar fluencia y ellos presentan una resistencia a la compresión mayor que su contraparte a la tracción. La diferencia entre rotura y falla, es que la rotura significa que la pieza se divide en dos o en más partes, dejando así de cumplir con su función, y la falla aunque se entiende de la mima manera a lo anterior este tiende a ser más general dado que la falla puede ocurrir sin necesidad de llegar a ser rotura.


Realizar, redactar una composición (Ensayo), máximo de 10 renglones, que relaciones los numerales 4 a 6.
4. Explicar el proceso de cada tipo de fractura (frágil y dúctil), cómo evoluciona hasta la ruptura.
5. Explicar la importancia de la deformación plástica en cada proceso de ruptura.
6. Explicar la relación entre: fractura, fisura, propagación de fisura, velocidad de la fractura, carga aplicada, esfuerzos y concentración de esfuerzos.

El proceso de una fractura frágil se da como un procedimiento mas rápido debido a que se da en materiales frágiles como su nombre lo indica creando así un poco deformación plástica en la grieta y evoluciona desde una forma granular hasta la propagación de dicha fractura, en cambio la fractura dúctil es aquella en el cual su proceso es mas lento, en esta tenemos que el área que esta sometida al esfuerzo tiende a reducirse y se crea un efecto parecido a un cuello de una botella, el esfuerzo hace que la pieza se fracture y se propague. La deformación plástica es importante determinarla debido a que en el rango mayor por ejemplo nos dice hasta que tanto soporto una viga digámoslo así, y determinar como fue la fractura además nos indica el comportamiento de una estructura o viga. Todos estos aspectos se relacionan entre si, un concentrador de esfuerzos, no eleva los esfuerzos por lo tanto la deflexión será mayor debido a la carga, lo que conduce a una fractura y dependiendo de su velocidad así será su propagación.


Realizar, redactar una composición (Ensayo), máximo de 8 renglones, que relaciones los numerales 7 a 9.
7. ¿Qué es una falla catastrófica?
8. Tipos de fisuras que presentan los materiales y origen de las mismas.
9. Métodos de detección y prevención de fisuras en un material.

Una falla catastrófica es aquella que se da por una propagación brusca o rápida, o bien cuando hay una falla repentina, inesperada de una máquina dando como resultado alto costo por reparación y tiempo perdido. Tipos de fisuras: fisuras en hormigón, en estado plástico, fisuras vivas (en movimiento), fisuras muertas (sin movimiento), por retracción hidráulica, por retracción térmica, fisuras por afogarado, etc. Para métodos de detección de una fisura podeos tener rayos x, por corriente, inspección visual, radiográfica, ultrasonido, y algunas mas pruebas que sean no destructivas comúnmente conocidas.


10. Qué es una falla por:
• Debonding
• Delaminación

Falla por debonding: producida por pérdida de contacto o unión entre las fibras de un material producido por esfuerzos cortantes aplicados a los materiales.
Falla por delaminación: puede ser una falla dada por desprendimiento de laminas de los materiales compuestos, debido a los ciclos de uso de dicho material que crean oscilaciones en el material creando asi el desprendimiento de las laminas del material.

Integrantes:
Eduardo Javier Rivas
Ricardo Alexander Cartagena
Gullermo Javier Giron
Fernando Enrique Lara

FORO 03 TEORIAS DE FALLAS
MECÁNICA DE LAS FRACTURAS EN LOS MATERIALES:
Realizar, redactar una composición (Ensayo), máximo de 8 renglones, que relaciones los numerales 1 a 3.

1. Cómo se define un material dúctil?
2. Cómo se define un material frágil?
3. Diferencia entre falla y rotura

1. Es aquel que puede deformarse sosteniblemente sin romperse. Y antes de romperse sufre grandes deformaciones la mayoría hechos de aleaciones, pueden deformarse sosteniblemente sin romperse permitiendo obtener alambres e hilos En otros términos, un material es dúctil cuando la relación entre el alargamiento longitudinal producido por una tracción y la disminución de la sección transversal es muy elevada.
2. Frágil, se denomina el material que se rompe sin apenas deformación. Ósea es la capacidad de un material de fracturarse con escasa deformación, a diferencia de los materiales dúctiles que se rompen tras sufrir grandes deformaciones plásticas.
3. una falla se da cuando el material pasa del rango elástico al plástico sin llegar a la rotura que es la que se da cuando se sobre pasa el último esfuerzo del material y este tiende a romperse.

Realizar, redactar una composición ( Ensayo ), máximo de 10 renglones, que relaciones los numerales 4 a 6.

4. Explicar el proceso de cada tipo de fractura( frágil y dúctil ), cómo evoluciona hasta la ruptura.
5. Explicar la importancia de la deformación plástica en cada proceso de ruptura.
6. Explicar la relación entre : fractura, fisura, propagación de fisura, velocidad de la
fractura, carga aplicada, esfuerzos y concentración de esfuerzos.

4. En la ruptura frágil, la fisura se propaga a una gran velocidad ya que el material no se deforma casi nada y tiende a quedar una superficie lisa u brillante en cambio en la ruptura dúctil al material sele forma la fisura y esta no se propaga rápidamente sino que solamente en una parte de la sección luego se va deformando plásticamente debido a que el esfuerzo crese en gran manera ya que el área disminuye por la fisura.
5. determinar cuál es el grado de resistencia que posee un material antes de romper o ceder a la fuerza que se le aplica.
6. al momento que se dará una fractura en un material se empieza a formar una fisura comúnmente en la superficie del material que es la parte donde hay mayor esfuerzo luego la propagación de la fisura se da a partir de la concentración de esfuerzos la velocidad de la fractura depende de la carga aplicada y entre mas se propaga la fisura el área transversal se reduce eso hace que se aumente el esfuerzo y el material falle por completo.

Realizar, redactar una composición ( Ensayo ), máximo de 8 renglones, que relaciones los numerales 7 a 9.

7. Qué es una falla catastrófica ?
8. Tipos de fisuras que presentan los materiales y origen de las mismas.
9. Métodos de detección y prevención de fisuras en un material.

Una falla catastrófica es un fallo repentino y total de algún sistema, donde la recuperación es imposible. Esos casos son investigados mediante los métodos de la ingeniería forense, cuyo objetivo es identificar la causa o causas del fracaso. Las fallas empiezan con una pequeña fisura, estas se clasifican en fisura transgranular, intergranular, fisura ductil, fisura frágil, entre otras, además a las estructuras se les debe dar cierto chequeo periódico para determinar si cumple con el trabajo requerido o si esta en condición de una posible falla, es por esto que los materiales utilizados deben pasar por ciertos análisis de resistencia como los ensayos destructivos, ensayos no destructivos, y luego un análisis de las evidencias, para determinar si el material es el adecuado y para saber la duración de una estructura.
10. Qué es una falla por :
i. Debonding
ii. Delaminación
Falla por debonding: es producida por la pérdida de contacto entre las fibras y las resinas del material que es producido por los esfuerzos cortantes en el material.

Falla por delaminación: es la pérdida de adhesión o contacto entre láminas de materiales compuestos produciendo una mala distribución de cargas en la pieza.

integrantes:
Halmar Alexis Lizama Henriquez LH121251
Rafael Alexander Martinez Cruz MC121233
Israel Argenys Consuegra Mardinero CM121240
Waldi Ernesto Chicas Campos CC121137

Integrantes:
Adriel Benjamín Moreno Elías ME121633
Jorge Abraham Martínez Flores MF121043
Andrea Alexandra Meléndez Vásquez MV121308
Robin Francisco Quintanilla Gamero QG121631

FORO 03 TEORÍAS DE FALLAS

Realizar, redactar una composición (Ensayo), máximo de 8 renglones, que relaciones los numerales 1 a 3.

1. ¿Cómo se define un material dúctil?
2. ¿Cómo se define un material frágil?
3. Diferencia entre falla y rotura

Un material dúctil es fácil de deformarse, moldearse, malearse o extenderse con gran facilidad. El término dúctil se aplica sobre un metal, implica que el metal podrá extenderse en alambres o hilos. Pueden llegar a romperse bajo el esfuerzo adecuado, esta rotura sólo se produce tras producirse grandes deformaciones. Los materiales frágiles sí o sí se romperán sin deformación, no presentan la capacidad de deformarse sin llegar a romperse. Pero es el uso, las condiciones y el tipo de carga al cual se somete el material lo que hace que la rotura aparezca y se propaguen las microgrietas hasta que el material falla, en donde se dice que no cumple su función satisfactoriamente.

Realizar, redactar una composición (Ensayo), máximo de 10 renglones, que relaciones los numerales 4 a 6.

4. Explicar el proceso de cada tipo de fractura (frágil y dúctil), cómo evoluciona hasta la ruptura.
5. Explicar la importancia de la deformación plástica en cada proceso de ruptura.
6. Explicar la relación entre: fractura, fisura, propagación de fisura, velocidad de la fractura, carga aplicada, esfuerzos y concentración de esfuerzos.

La fractura Dúctil es aquella que progresa como consecuencia de una intensa deformación plástica asociada al extremo de la grieta y la fractura Frágil es aquella que se propaga con muy poca deformación plástica en el vértice de la grieta. La fisura se origina debido al endurecimiento producido en la región donde ha habido fluencia, al propagarse esta fisura genera lo que es una fractura o grieta en la pieza, esta fractura depende del tipo de carga y los ciclos de acción de esta, generando que los esfuerzos se concentren en la zona de la fisura ya que estas forman discontinuidades acelerando así que la pieza falle en poco tiempo.

Realizar, redactar una composición (Ensayo), máximo de 8 renglones, que relaciones los numerales 7 a 9.

7. ¿Qué es una falla catastrófica?
8. Tipos de fisuras que presentan los materiales y origen de las mismas.
9. Métodos de detección y prevención de fisuras en un material.

La falla catastrófica en cualquier elemento mecánico se presenta como resultado del contacto metal-metal entre las superficies de fricción del componente mecánico. Las fallas se pueden dar por presencia de fisuras en la pieza las cuales pueden ser: FISURAS DE RETRACCIÓN HIDRÁULICA, FISURAS DE ENTUMECIMIENTO HIDRAÚLICO, FISURAS TÉRMICAS, FISURAS DE ORIGEN QUÍMICO, la fisuración se produce siempre que la tensión, generalmente de tracción, a la que se encuentra sometido el material sobrepasa su resistencia última. Y existen diferentes métodos para la detección y prevención de dichas fisuras uno de ello es el Ensayo no destructivo (también llamado END, o en inglés NDT de NonDestructive Testing)


10. Qué es una falla por:

I. Debonding: es cuando se da una pérdida de adhesión y un deslizamiento relativo entre la fibra y la matriz debido a las diferencias en los esfuerzos cortantes de deformación en la interface fibra-matriz. Esto produce una pérdida de adhesión y un deslizamiento con una gran pérdida de energía de fricción.

II. Delaminación: es un tipo de falla insidiosa a medida que se desarrolla en el interior del material, sin ser evidente en la superficie y se detecta por la forma en que suena el material al ser golpeado aunque lo más conveniente es aplicarle ensayos no destructivos.

Realizar, redactar una composición (Ensayo), máximo de 8 renglones, que relaciones los numerales 1 a 3.
1. Cómo se define un material dúctil?
2. Cómo se define un material frágil?
3. Diferencia entre falla y rotura

Para poder definir de lo que es un material dúctil primero cabe mencionar que la ductilidad es una propiedad que se presentan en algunos materiales como en las aleaciones metálicas o materiales asfálticos lo cual nos lleva a la definición de un material dúctil lo cual nos dice que un material dúctil es aquel que bajo la acción de una cierta fuerza aplicada pueden deformarse sin llegar a romperse. En cambio un material frágil se puede definir como un material opuesto al dúctil ya que no posee sus propiedades y es un material que al aplicarse una fuerza sobre ellos tienden a tener una rotura sin mayor deformación. Para poder comprender mejor el contexto de una rotura primero tenemos que señalar que una rotura no es lo mismo que una falla ya que una falla se define como cualquier deformación en un material producida al aplicársele cualquier tipo de fuerza y una rotura es lo que ocurre luego de una falla es decir al momento de que un material presente una falla este está propenso a que se quiebre y es ahí donde se observa la diferencia entre falla y rotura.

Realizar, redactar una composición ( Ensayo ), máximo de 10 renglones, que relaciones los numerales 4 a 6.
4.Explicar el proceso de cada tipo de fractura( frágil y dúctil ), cómo evoluciona hasta la ruptura.
5.Explicar la importancia de la deformación plástica en cada proceso de ruptura.
6.Explicar la relación entre : fractura, fisura, propagación de fisura, velocidad de la
fractura, carga aplicada, esfuerzos y concentración de esfuerzos.

4.Explicar el proceso de cada tipo de fractura (frágil y ductil), como evoluciona hasta la ruptura.
R/ la fractura frágil se produce por separación de planos atomicos bajo tensiones normales, las fracturas frágiles aparecen brillantes y cristalinas. Cada cristal tiende a fracturarse en un plano de clivaje único (el cual posee baja energía superficial), plano que varia solo ligeramente de un cristal a otro; debido a esto una fractura frágil en una muestra policristalina generalmente brillara a la luz. La fragilidad es una característica de los materiales que poseen una estructura cubica centrada en el cuerpo (BCC) y de tipo hexagonal. La fractura frágil es rápida y tiene lugar sin una apreciable deformación debido a una rápida propagación de una grieta. Normalmente ocurre cuando a lo largo de planos cristalográficos específicos denominados planos de fractura los cuales son perpendiculares a la tensión aplicada produciendo una superficie de fractura generalmente plana. La fractura ductil se produce por rotura plástica de los ligamentos entre partículas, se presenta mucha deformación plástica en la vecindad de la grieta que avanza, el proceso de fractura es lento a medida que la grieta se entiende; con una grieta de este tipo se suele decir que es estable, o sea que resiste a su extensión a menos que la tensión se incremente, se pueden encontrar evidencias de deformación plástica apreciable en la superficie de la fractura.

5. Explicar la importancia de la deformación plástica en cada proceso de ruptura.
R/ al contrario que el comportamiento elástico, controlado fundamentalmente por las características del refuerzo, la deformación plástica esta muy influida por las propiedades de la matriz. Los distintos aleantes de la matriz, asi como los tratamientos térmicos, son factores determinantes del limite elástico y la resistencia a traccion de los compuesto. La resistencia mecánica aumenta con respecto a la medida sobre las aleaciones sin reforzar, aunque el incremento en el limite elástico se reduce al aumentar la resistencia de la matriz. La deformación plástica macroscópica observada aparece por la plastificación de la matriz. La distribución de tensiones en la matriz no es homogénea, de tal manera que en la vecindad del refuerzp aparecen tensiones mayores y la plastificación comienza en esta zona, en ocasiones para tensiones aplicadas al material inferiores al limite elástico de la alecion.

6. Explicar la relación entre: fractura, fisura, propagación de fisura, velocidad de la fractura, carga aplicada, esfuerzos y concentración de esfuerzos.
R/ para comenzar debemos tener el claro la diferencia entre fisura y fractura, fractura en cuando se pierde la continuidad total de la pieza y fisura es cuando solamente se tiene una rajadura pero se mantiene cierta continuidad de la pieza. La propagación de la fisura y la velocidad de la fractura dependerá de la carga aplicada y de la concentración de los esfuerzos que se obtienen de analizar los esfuerzos que son producidos en el plano de corte que es perpendicular al area del plano de donde se obtiene el corte de la pieza causados por las cargas que se le aplican a la pieza

Realizar, redactar una composición ( Ensayo ), máximo de 8 renglones, que relaciones los numerales 7 a 9.
7. Qué es una falla catastrófica ?
8. Tipos de fisuras que presentan los materiales y origen de las mismas.
9. Métodos de detección y prevención de fisuras en un material.
Ciertos tipos de materiales son altamente utilizados para diferentes trabajos dentro de cualquier industria, claramente estos materiales se encuentran expuestos a fatigas, que con el tiempo pueden llegar a provocar daños serios en la pieza, las cuales por lo general empiezan como fisuras, las fisuras casi siempre nuclean sobre la superficie en un punto donde existen concentración de tensión estas pueden llegar a ser de tipo microscópica o muy fácilmente visible y que con el paso del tiempo se pueden llegar a convertir en fallas catastróficas, la cual es una falla que daña todo el sistema en el cual sucede dejándolo inservible. Sin embargo este problema puede ser evitado haciendo diferentes pruebas no destructivas a los materiales para detectar fisuras en el material, así como también reforzando sus superficies para que el material no sea tan susceptible a las grietas.

10. Qué es una falla por :
i. Debonding
ii. Delaminación

Modos de Falla
Los materiales compuestos no son homogéneos, son anisótropos y quebradizos. Esto determina los diferentes modos de falla del material, algunos relacionados con la falla de los constituyentes y otros relacionados con la falla de la interfase.
Fibras
Pueden ser considerados dos modos de falla diferentes:
> Relacionado con una carga a tracción.
> Relacionado con una carga a compresión.
Una característica de la fibra es que no suele mostrar deformación plástica, estando su falla relacionada con un fenómeno de redistribución de esfuerzos a las fibras vecinas. Esta redistribución puede causar una nueva ruptura de la fibra. En el caso de una carga a compresión, el micro pandeo progresivo de las fibras tiene lugar hasta que las fibras se rompen.

Matriz
La microfisuración es el principal modo de falla. Esto equivale a gritas de la matriz paralelas a la dirección de la fibra sobre el espesor completo de la lámina y especialmente para aquellas láminas en las que el refuerzo no está en la misma dirección de la carga aplicada. Estas grietas aparecerían debido a los esfuerzos en ambos sentidos, tracción o compresión, y esfuerzo cortante. Por la presencia de estas grietas una lámina pierde sus propiedades mecánicas en la dirección transversal.

Interfase fibra-matriz
El modo de falla común considerado es el llamado debonding. Esto equivale a una pérdida de adhesión y un deslizamiento relativo entre la fibra y la matriz debido a las diferencias en los esfuerzos cortantes de deformación en la interfase fibra-matriz. Esto produce una pérdida de adhesión y un deslizamiento con una gran pérdida de energía de fricción. Si las propiedades en la interfase entre la fibra y la matriz se pierden, la transmisión de carga desde la matriz a las fibras no se efectúa correctamente con una pérdida de características del composite.

Interfase lámina-lámina
El modo de falla que puede aparecer es la deslaminación. Esto equivale a una pérdida de adhesión entre las láminas, por lo tanto una pérdida de la correcta distribución de cargas entre ellas.

MAURICIO ERNESTO CIENFUEGOS
ERIKA MARIA GUTIERREZ
ALISSON GABRIELA MARTINEZ

FORO 03 TEORIAS DE FALLAS

MECÁNICA DE LAS FRACTURAS EN LOS MATERIALES:
Realizar, redactar una composición (Ensayo), máximo de 8 renglones, que relaciones los numerales 1 a 3.

1. Cómo se define un material dúctil?

Es aquel que puede deformarse sosteniblemente sin romperse. Y antes de romperse sufre grandes deformaciones la mayoría hechos de aleaciones, pueden deformarse sosteniblemente sin romperse permitiendo obtener alambres e hilos En otros términos, un material es dúctil cuando la relación entre el alargamiento longitudinal producido por una tracción y la disminución de la sección transversal es muy elevada.

2. Cómo se define un material frágil?

Frágil, se denomina el material que se rompe sin apenas deformación. En otras palabras es la capacidad de un material de fracturarse con escasa deformación, a diferencia de los materiales dúctiles que se rompen tras sufrir grandes deformaciones plásticas ya que estos materiales poseen poca resistencia y son propensos a sufrir una deformación permanente hasta llegar a una ruptura con tan solo poco esfuerzo.

3. Diferencia entre falla y rotura

Una falla se da cuando el material pasa del rango elástico al plástico y ya no logra volver a su estado original pero sin llegar a la rotura que es la que se da cuando se sobre pasa el último esfuerzo del material y este tiende a romperse y a no ser útil nuevamente.


Realizar, redactar una composición ( Ensayo ), máximo de 10 renglones, que relaciones los numerales 4 a 6.

4. Explicar el proceso de cada tipo de fractura( frágil y dúctil ), cómo evoluciona hasta la ruptura.

En la ruptura frágil, la fisura se propaga a una gran velocidad ya que el material no se deforma casi nada y tiende a quedar una superficie lisa u brillante en cambio en la ruptura dúctil al material sele forma la fisura y esta no se propaga rápidamente sino que solamente en una parte de la sección luego se va deformando plásticamente debido a que el esfuerzo crese en gran manera ya que el área disminuye por la fisura.


5. Explicar la importancia de la deformación plástica en cada proceso de ruptura.

Determina cuál es el grado de resistencia que posee un material antes de romper o ceder a la fuerza que se le aplica.

6. Explicar la relación entre : fractura, fisura, propagación de fisura, velocidad de la
fractura, carga aplicada, esfuerzos y concentración de esfuerzos.

Al momento que se dará una fractura en un material se empieza a formar una fisura comúnmente en la superficie del material que es la parte donde hay mayor esfuerzo luego la propagación de la fisura se da a partir de la concentración de esfuerzos la velocidad de la fractura depende de la carga aplicada y entre mas se propaga la fisura el área transversal se reduce eso hace que se aumente el esfuerzo y el material falle por completo.

Realizar, redactar una composición ( Ensayo ), máximo de 8 renglones, que relaciones los numerales 7 a 9.


7. Qué es una falla catastrófica ?

8. Tipos de fisuras que presentan los materiales y origen de las mismas.

9. Métodos de detección y prevención de fisuras en un material.

Una falla catastrófica es un fallo repentino y total de algún sistema, donde la recuperación es imposible. Esos casos son investigados mediante los métodos de la ingeniería forense, cuyo objetivo es identificar la causa o causas del fracaso. Las fallas empiezan con una pequeña fisura, estas se clasifican en fisura transgranular, intergranular, fisura ductil, fisura frágil, entre otras, además a las estructuras se les debe dar cierto chequeo periódico para determinar si cumple con el trabajo requerido o si esta en condición de una posible falla, es por esto que los materiales utilizados deben pasar por ciertos análisis de resistencia como los ensayos destructivos, ensayos no destructivos, y luego un análisis de las evidencias, para determinar si el material es el adecuado y para saber la duración de una estructura.

10. Qué es una falla por :
i. Debonding
ii. Delaminación

Falla por debonding: es producida por la pérdida de contacto entre las fibras y las resinas del material que es producido por los esfuerzos cortantes en el material.

Falla por delaminación: es la pérdida de adhesión o contacto entre láminas de materiales compuestos produciendo una mala distribución de cargas en la pieza.