M贸dulo de elasticidad
El m贸dulo de elasticidad es la relaci贸n entre el esfuerzo y la deformaci贸n unitaria:
\[E = \frac{\sigma}{\varepsilon}\qquad\left[\frac{N}{m^2}=Pa\right]\left[\frac{lbf}{in^2} = psi\right]\]Esta propiedad nos da una idea de la rigidez de un material. Es decir, que tan dif铆cil es deformarlo. Si se tienen dos materiales con la misma geometr铆a, el que tuviera el $E$ m谩s alto, necesitar谩 una carga mayor para ocasionar la misma deformaci贸n que en el otro.
Esta propiedad es la pendiente de la parte el谩stica en el diagrama esfuerzo deformaci贸n.
El m贸dulo de elasticidad de algunos materiales com煤nes es el siguiente:
| Material | M. Elasticidad $[Mpsi]$ | M. Elasticidad $[GPa]$ |
|---|---|---|
| Caucho | 0.01 | 0.1 |
| Pl谩stico ABS | 0.23 | 2.3 |
| Titanio | 16 | 110 |
| Acero al carb贸n | 29 | 200 |
M贸dulo de elasticidad vs. resistencia
La resistencia es el esfuerzo m谩ximo que se puede soportar, antes de deformarse permanentemente. El m贸dulo de elasticidad tiene que ver con la carga necesaria para ocasionar cierta deformaci贸n el谩stica.
Mientas la resistencia puede variar dependiendo de tratamientos al material, el m贸dulo de elasticidad no:
| Material | $E\ [Mpsi]$ | $S_y\ [ksi]$ |
|---|---|---|
| Acero AISI 1025 recocido | 29 | 36 |
| Acero AISI 4340 Q&T | 29 | 214 |
Selecci贸n de materiales por $E$
Los factores a tomar en cuenta son:
- An谩lisis de esfuerzos y an谩lisis de elemento finito (FEA)
- Prevenir la deflexi贸n dentro de una geometr铆a delimitada
- Velocidad cr铆tica
- Pandeo