¿Cuál es la relación entre diseño mecánico y resistencia mecánica?

La resistencia mecánica podría significar algunas cosas: la dureza, el límite elástico, el último esfuerzo de tracción (UTS). Me enfocaré en el estrés.

La “resistencia” mecánica de un material influirá en los parámetros de diseño, como: las dimensiones del objeto que se está diseñando y los mecanismos de falla. Para dos materiales dados, diga:

Comparación de información del material: https://matmatch.com/search?comp…

Acero inoxidable S35000 recocido: tensión de fluencia de 670 MPa, 1590.0 MPa UTS

Cobre C17200: tensión de fluencia de 760 MPa, 880.0 MPa UTS

El mayor esfuerzo de fluencia (punto en el que el material comenzará a deformarse) del cobre permitiría unas dimensiones más pequeñas en el diseño, ya que el material puede manejar tensiones más grandes antes de ceder. Dependiendo de los requisitos de diseño, la “resistencia” del material de cobre en referencia al rendimiento puede ser la mejor opción.

Aunque mirando el UTS, el acero tiene un valor mucho más alto que el cobre. Eso significaría que el cobre fallaría antes que el acero. Entonces, si la falla / seguridad es una preocupación para el diseño, el acero sería una mejor opción. Seleccionar acero requeriría dimensiones de diseño más grandes que el cobre para evitar ceder, pero aumentaría la seguridad del diseño.

En resumen, el diseño y la resistencia del material tienen una relación muy entrelazada.

Hay un libro, lectura fácil, Diseño de máquina, Joseph Shigley, con este tema, muy útil.