En mecánica , el módulo de flexión o módulo de flexión [1] es una propiedad intensiva que se calcula como la relación entre el esfuerzo y la deformación en la deformación por flexión , o la tendencia de un material a resistir la flexión. Se determina a partir de la pendiente de una curva de tensión-deformación producida por una prueba de flexión (como la ASTM D790) y utiliza unidades de fuerza por área. [2] El módulo de flexión definido usando la prueba de flexión de 3 puntos asume una respuesta de deformación por tensión lineal. [3]
Para una prueba de 3 puntos de una viga rectangular que se comporta como un material lineal isótropo, donde w y h son el ancho y la altura de la viga, I es el segundo momento del área de la sección transversal de la viga, L es la distancia entre los dos soportes exteriores, yd es la deflexión debida a la carga F aplicada en el centro de la viga, el módulo de flexión: [4]
De la teoría de la viga elástica
y para viga rectangular
por lo tanto ( Módulo elástico )
Idealmente, el módulo de elasticidad de flexión o flexión es equivalente al módulo de tracción ( módulo de Young ) o módulo de elasticidad de compresión. En realidad, estos valores pueden ser diferentes, especialmente para polímeros que a menudo son materiales viscoelásticos (dependientes del tiempo). [3] La equivalencia del módulo de flexión con el módulo de Young también asume módulos equivalentes de compresión y tracción, ya que las probetas de flexión tienen deformaciones tanto a tracción como a compresión. Los polímeros, en particular, a menudo tienen módulos de tracción y compresión drásticamente diferentes para el mismo material. [5]
Páginas relacionadas
Referencias
- ^ Zweben, C .; WS Smith & MW Wardle (1979), "Métodos de prueba para la resistencia a la tracción de la fibra, módulo de flexión compuesto y propiedades de laminados reforzados con tela", Materiales compuestos: Pruebas y diseño (Quinta conferencia) , ASTM International: 228–228–35, doi : 10.1520 / STP36912S , ISBN 978-0-8031-4495-8
- ^ D790-03: Métodos de prueba estándar para propiedades de flexión de plásticos reforzados y no reforzados y materiales aislantes eléctricos , West Conshohocken, PA: ASTM International, 2003
- ^ a b Askeland, Donald R. (2016). La ciencia y la ingeniería de materiales . Wright, Wendelin J. (Séptima ed.). Boston, MA. pag. 200. ISBN 978-1-305-07676-1. OCLC 903959750 .
- ^ Zweben, C .; WS Smith & MW Wardle (1979), "Métodos de prueba para la resistencia a la tracción de la fibra, módulo de flexión compuesto y propiedades de laminados reforzados con tela", Materiales compuestos: Pruebas y diseño (Quinta conferencia) , ASTM International: 228–228–35, doi : 10.1520 / STP36912S , ISBN 978-0-8031-4495-8
- ^ Tsai, SW (diciembre de 1979). Materiales compuestos, ensayos y diseño . ASTM. pag. 247. ISBN 9780803103078.