La diferencia fundamental entre una gráfica de tensión-deformación verdadera y una gráfica de tensión-deformación de ingeniería es el área de la sección transversal considerada.
Para pruebas comerciales de tracción uniaxial, se utiliza una muestra redonda (o muestra plana). Se selecciona una longitud de calibre y correspondientemente un diámetro y la carga se aplica longitudinalmente. Los UTM generalmente son proporcionados por una celda de carga y un medidor de tensión. Obtenemos carga vs desplazamiento como salida.
Para trazar un diagrama de tensión vs deformación, se llevan a cabo las siguientes conversiones.
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Estrés = Carga en ese momento / Área de sección transversal
Esfuerzo = desplazamiento / longitud del medidor
Todo bien. Ahora, si estoy llevando a cabo una prueba de tracción de un material dúctil, habría un cuello visible de la muestra. Es de sección transversal, disminuye al aumentar la carga. Si tuviera que usar, un área de sección transversal fija para calcular el estrés en todo momento, obtengo una curva de tensión de tensión de ingeniería.
La naturaleza general es el aumento de la tensión frente a la tensión hasta el inicio de la región del cuello, una disminución en el valor de la tensión (mientras la muestra se deforma) hasta la fractura.
Supongamos que calculo la tensión usando un área instantánea, es decir, el área real de la sección transversal de la muestra en todos los puntos de carga y la tensión usando la longitud real. Después de que comienza el cuello, mi gráfico continuaría aumentando aún más (aumentando el estrés con el aumento de la tensión) con una tasa de cambio decreciente hasta la fractura. Esto se debe a que estamos considerando la disminución en el área junto con el cambio en la carga para este caso.
Aquí hay un par de gráficos procedentes de imágenes de Google.
