¿Por qué el acero está diseñado con un límite elástico en lugar de la máxima resistencia?

En términos simples, el límite elástico es el punto donde el material comienza a doblarse o deformarse. La fuerza máxima es cuando finalmente se rompe.

Para la mayoría de los usos, no desea que las partes se doblen. De hecho, desea diseñarlos con un gran factor de seguridad para mantener las cargas muy por debajo del punto donde comienzan a retorcerse. Un puente que se doblara gravemente bajo tráfico pesado se consideraría un fracaso, incluso si ninguna de las vigas o remaches realmente se rompió.

Otro problema es la fatiga. Cargar una parte muy cerca de su límite elástico lo pone en riesgo de falla por fatiga. No se doblará (perceptiblemente) la primera vez, pero podría comenzar a agrietarse y luego fallar, en un número inaceptablemente bajo de ciclos de carga. Algunas partes de aviones, y cosas como motores de helicópteros, tienen intervalos de reemplazo especificados por esta razón. Tengo entendido que el Boeing 707 salió de la fábrica con certificados de aeronavegabilidad que tenían fechas de vencimiento.

Porque en el punto de fluencia, la tensión comienza a aumentar más rápidamente con el aumento del estrés. Las piezas se deforman permanentemente y pueden volverse inutilizables más allá de ese punto, y las fallas continúan rápidamente en estructuras hechas de acero, lo que puede poner en peligro a las personas y otros equipos si no solo hace que la primera parte falle más difícil de reparar o reemplazar.

Creo que consideramos el estrés final para fines de diseño (al menos en India). Las tensiones se calculan sobre la base del área original de la muestra. Es difícil determinar el área de la sección transversal en varias etapas de carga. Sin embargo, en países como Estados Unidos, el acero se especifica de acuerdo con el límite elástico.