El tipo de gráfico que está describiendo se ha obtenido probando en una máquina de prueba de tracción controlada por desplazamiento . La máquina aplica un desplazamiento en constante aumento, probablemente con un actuador hidráulico, y mide la fuerza usando una celda de carga. La fuerza disminuye porque la muestra pierde rigidez (aparente) después de este punto.
Entonces, ¿por qué está pasando eso? Notarás que en el último párrafo, hablé sobre la fuerza y el desplazamiento , no sobre el estrés y la tensión. La máquina mide la fuerza y el desplazamiento, y estos se convierten en tensión y tensión al dividir por el tamaño de muestra original . Las cantidades calculadas de esta manera se denominan tensiones y deformaciones de ingeniería .
La muestra probada en su gráfico es casi seguro un metal. Por encima del UTS, la muestra comienza a exhibir cuellos . Esto ocurre cuando la deformación plástica comienza a concentrarse en un punto débil particular de la muestra:
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Fuente de imagen.
El cuello reduce el área de la muestra. Si bien el estrés en el cuello puede continuar aumentando, la reducción en el área significa que la fuerza puede disminuir.
Si hacemos un seguimiento de la reducción en el área de muestra, podemos dividir la fuerza por el área real (en lugar del área original) y el desplazamiento por la longitud real . Esto conduce a cantidades llamadas tensiones y tensiones verdaderas . De hecho, el verdadero gráfico de tensión-deformación no muestra ningún gradiente negativo:
Fuente de imagen.
Ahora, para responder realmente a la pregunta: UTS es una propiedad de ingeniería, no una propiedad de un científico de materiales. Para muchas aplicaciones, a los ingenieros realmente no les importa la forma de un componente cuando falla, solo la carga máxima que puede transportar. Definir el UTS en términos de la tensión de ingeniería (y, por lo tanto, las dimensiones originales del componente) hace que sea fácil calcular cuánta carga se puede transportar. Si se excede el UTS, la muestra fallará (a menos que se elimine la carga) porque todo es cuesta abajo desde allí.
Gracias por el A2A.
