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Módulo de rigidez / módulo de elasticidad al cortante / módulo de esfuerzo cortante /módulo de coulomb / módulo de cizallamiento / G..

 La elasticidad es una propiedad por la que un material puede recobrar su forma y dimensiones originales cuando se anula la carga que lo deformaba. La ley de Hook  establece que, dentro de ciertos límites, el esfuerzo en un material es directamente proporcional a la deformación producida. Un material elástico no obedece necesariamente a esta ley, pues es posible que algunos materiales recuperen su forma original sin cumplir la condición límite de que el esfuerzo sea proporcional a la deformación. Por otra parte, los materiales que obedecen a la ley de Hooke son elásticos.

 

Si por eta se entiende la deformación unitaria longitudinal (eta=deformación / longitud)   y gama es la deformación por cortante (variación angular en un elemento sometido a cortante puro). Para la condición de que el esfuerzo sea proporcional a la deformación, se tiene que el valor de los esfuerzos resultantes a la tension (sigma) y al corte (tao) valen:

                            

                              Sigma = E x eta

 

                              Tao = G x gama

 

Donde "E" y "G" son las constantes de proporcionalidad. Como las deformaciones son valores adimensionales, E y G tienen las mismas unidades que el esfuerzo. La constante E se llama "MODULO DE ELASTICIDAD" (longitudinal) tambien suele llamarse "MODULO DE YOUNG".

    

La constante "G" recibe el nombre de "módulo de elasticidad al cortante" (o angular), o bien "MODULO DE RIGIDEZ". Sin embargo tanto E como G son índices de rigidez, o resistencia a la deformación de los materiales. Estas dos constantes representan propiedades fundamentales de estos. 

 

CONSTANTES ELÁSTICAS DE ALGUNOS MATERIALES:                               

                                  MODULO DE        MODULO DE    RELACION DE

MATERIAL       ELASTICIDAD (E)      RIGIDEZ (G)           POISSON

                                        GPa                          GPa

Aluminio                        71                             26.2                      0.334

Cobre al berilo           124                            48.3                      0.285

Latón                              106                          40.1                       0.324

Acero común              207                           79.3                       0.292

Hierro colado (gris)  100                           41.4                       0.211

Cobre                            119                            44.7                      0.326

madera (abeto)          11                             4.1                        0.33

vidrio                             46.2                          18.6                      0.245

inconel                         214                           75.8                       0.29

plomo                              36.5                       13.1                       0.425

acero al niquel           207                          79.3                       0.291

bronce fosforado       111                        41.4                         0.349

acero inoxidable        190                        73.1                        0.305

 

1 GPa = 1000 MPa = 145 000 psi = 10 200 Kg/cm2

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