Si aplico una carga estática de tracción en una varilla de acero, ¿fallará para siempre?

Answer 1

En resumen, si la varilla de acero fallará depende de la naturaleza de la carga aplicada.
En términos simples, hay un umbral de nivel de estrés por encima del cual se activará el efecto de arrastre. Este umbral de tensión en sí mismo es una función de la tasa de deformación, la temperatura y el tipo de material (grado de acero en este caso).
La varilla de acero fallará por arrastre (la falla ocurrirá después de un largo período de tiempo) si la carga estática aplicada es mayor que el valor umbral.
La varilla de acero no fallará si la carga estática es inferior al valor umbral.
El comportamiento de fluencia del acero aún no se comprende completamente y requerirá más investigación.
Referencia:
[1] Cheng Liu, Ping Liu, Zhenbo Zhao, Derek O. Northwood, fluencia a temperatura ambiente de un acero de alta resistencia, Materiales y Diseño, Volumen 22, Número 4, junio de 2001, Páginas 325-328, ISSN 0261-3069, Habitación Fluencia de un acero de alta resistencia.

Answer 2

La fluencia es el modo de falla …
Si se aplica una carga unidireccional sobre un material debido al movimiento de dislocaciones como deslizamiento, deslizamiento, etc., se produce una falla en la estructura, incluso la carga es mucho menor que su límite elástico.
Este comportamiento es fuerte a temperaturas elevadas de aproximadamente 0,6 veces la temperatura de fusión del metal y con una alta tasa de deformación.

Answer 3

En primer lugar, el fracaso puede tener muchos significados diferentes. La fractura es obviamente un tipo de falla extrema. Sin embargo, el rendimiento también se considera un fracaso, ya que obviamente es irreversible. Si estamos viendo una estructura de ingeniería real, como un puente, la desviación grande también se considera falla … (Me alegra que hayas dicho que está tenso; de lo contrario, también debemos considerar el pandeo, que en realidad no entiendo lo suficientemente bien)

De acuerdo, entonces, si suponemos que la carga se aplica de una manera cuasiestática (muy muy muy lentamente) … y todo permanece elástico lineal independientemente del tamaño de la carga, entonces la respuesta es: No. Eventualmente alcanzamos el equilibrio, cuando es longitudinal tensión = Carga / (Módulo de Young * Área de sección transversal)

Sin embargo, una varilla de acero real no es un cuerpo continuo perfecto; está compuesto de un material que en realidad tiene muchas características microestructurales interesantes y, por lo tanto, fallará bajo ciertas condiciones.

Comencemos con algunas fáciles que no requieren que esperemos “para siempre”:
– Fractura: el material es naturalmente imperfecto y puede contener microgrietas. La concentración de tensión ocurre alrededor de estas grietas, y los átomos unidos originalmente cerca de las grietas se separarán debido a la gran tensión, y podemos (o no) tener propagación de grietas que conducen a la fractura de la barra. Entonces, si la carga aplicada es bastante grande y el material tiene una microfisura que no puede manejar el estrés generado, esto puede suceder.
– Rendimiento: esencialmente, la carga alejará a los átomos unos de otros. Cuando la carga es pequeña, los átomos se atraerán entre sí una vez que liberemos la carga externa. Cuando la carga es grande, un átomo se separará demasiado para que sea más fácil emparejarse con otro átomo (la relación de larga distancia tampoco funciona en el mundo atomista, suspiro) En este caso, tendremos dislocación, que macroscópicamente conduce a la deformación plástica, generando un trozo de tensión irreversible permanente …

En una palabra, una carga muy grande provocará rápidamente fallas que ni siquiera dependen del tiempo.

Incluso si la carga es lo suficientemente pequeña como para no ceder o fracturarse, también se producirá un deslizamiento. No entiendo completamente el mecanismo de fluencia, pero básicamente está relacionado con el movimiento atomista bajo carga. Esencialmente, la deformación continuará teniendo lugar en el material a lo largo del tiempo, y se estirará lentamente hasta que finalmente “falle” en un sentido bastante obvio.

Answer 4

Si aplica una carga estática de tracción a una varilla de acero, dependiendo de la carga, el acero se alargará. Si el acero se alarga bajo una carga estática que excede el esfuerzo de tensión permitido, eventualmente se alargará hasta la falla.

Answer 5

Si es perfecto y no fallará en teoría. Pero considere las condiciones ambientales, lo hará.