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CONTESTAR: ENCUESTA MEDIO SEMESTREDesde lunes 15 hasta el martes 30 de abril
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Qué APRENDIMOS la clase anterior?
¿ Etapas PROCESO de DISEÑO
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PROTOTIPAR
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Fallar rápido y seguido
Cronograma del Proyecto (Timeline)
LANZAMIENTOINICIO
PROTOTIPO FRACASAAPRENDER AQUí
DEMASIADO TARDE
Costo de cometer un error
$
PARA APRENDER ANTES
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# de ciclos de prototipos & testeos
LANZAMIENTOINICIO
Riesgodel
Proyecto
PARA TRIUNFAR ANTES
Fallar rápido y seguido
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ROL(La función en la vida del usuario )
Apariencia (Como se ve y siente)
Prototipo con INTENCIóN
Fuente: What do Prototypes Prototype? by Stephanie Houde and Charles Hill. Apple Computer, Inc. Cupertino, CA, USA
[email protected], [email protected]
INTEGRACIóN
IMPLEMENTACIóN(Como cumple su función)
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MATERIALESV-Ray Materials, http://cgterminal.com/2011/07/30/vray-2-0-materials-guide/
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http://www.cultofmac.comhttp://www.smilingtreetoys.com
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chop-stock.deviantart.com La cabaña primitiva, en: Laugier, Essai sur l’Architecture, 1755.
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http://www.bunnyfish-tamer.com/portfolio/yoyo.php
SISTEMA
Componente 1
Componente 2
Componente 3
forma
materialPROPIEDADES
mecánicas
térmicas
ópticas
eléctricas
+
tecnológicas
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geology.comimgkid.com
PROPIEDADES DE MATERIALES¿qué y cuáles son? ¿dónde se originan?
pixshark.comtomra.com
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chemicalpics.comAlquimia, en.wikipedia.org
chemicool.com
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ELEMENTOS
Todos sus fragmentos presentanpropiedades idénticas a las del total
Propiedades deben originarse enlas características de los fragmentos
No se pueden descomponer…se pueden subdividir
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Interconecciones de IC - IBM, 1998 Cobre bajo el STM - NIST, 2004Chip de cobre - IBM, 1998
ÁTOMOELEMENTO
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Debe haber tantos átomos distintoscomo elementos distintos
¿Qué los diferencia?¿Qué los caracteriza?
Sus características deben originarlas propiedades de cada elemento
¿Cuáles?¿Cómo?
Orbital Viewer 1.04 - Manthey, 2004
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q+ Q+
q+ Q−
r
ENLACES
Las interacciones entre átomos se debena la acción de la fuerza electromagnética
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CRISTALINO AMORFO
SiO2
cristalino: cuarzoSiO2
no-cristalino: vidrio
Si
O
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Comportamiento mecánicoy propiedades mecánicas
photo.elsoar.com gizmodo.com
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Esfuerzo es la tensión interna que produce la carga sobre el material del objeto.En tensiones axiales es la fuerza por unidad de área de la sección perpendicular a la fuerza (ejemplo: 100 kgf/cm2 o 1000 N/cm2)
La carga es la fuerza que se ejerce sobre un objeto (ejemplo: 100 kilos o 1000 Newtons)
Deformación es el cambio dimensionalque experimenta el material como resultadodel esfuerzo. La deformación unitaria es el cambio de dimensión por cada unidad de largo en el sentido paralelo a la fuerza(ejemplo: 5 mm/m o 0.005 mm/mm)
100 kgf(~1000 N)
1 cm2
Carga
Carga
Area
Δ L
L
5 mm
1 m
Comportamiento mecánicoy propiedades mecánicas
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Fuentes de la información: > Primarias: ensayos de laboratorio> Secundarias: tablas, normas,libros de referencia
Propiedades mecánicas de los materiales
Fuente imagen: http://www.tecnalia.com/images/stories/servicios-tecnologicos/laboratorios/Ensayos-Mecanicos-0g.jpg
Comportamiento mecánicoy propiedades mecánicas
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σ(esfuerzo, MPa)
ε( deformación
unitaria )
esfuerzoaplicado
deformaciónobtenida
Ley de Hooke:
Un cuerpo tensado experimentauna extensión directamenteproporcional a la tensión quese le aplica
En una barra o cable de un ciertomaterial se verifica que:
ε σ∝La capacidad de deformarselinealmente se llama elasticidad
Ensayo uniaxial: Régimen elástico
Comportamiento mecánicoy propiedades mecánicas
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esfuerzoaplicado
deformaciones obtenidas
mayorrigidez
menorrigidez
σ(esfuerzo, MPa)
( o módulo de Young )Es la pendiente de la relacióntensión <-> deformación unitaria
ΔεΔσE =
Materiales más rígidos:módulos más grandes
Δσ
Δε
en régimen elástico
E εσ =ε( deformación
unitaria )
Ensayo uniaxial: Módulo elástico (E ):
Comportamiento mecánicoy propiedades mecánicas
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σ(esfuerzo, MPa)
ε( deformación
unitaria )
esfuerzoaplicado
deformaciónproporcional
Si se excede el límite elástico:se produce deformación plástica
deformaciónno-proporcional
La capacidad de deformarse enesta zona se llama plasticidad
Ensayo uniaxial: Régimen plástico:
Comportamiento mecánicoy propiedades mecánicas
La deformación plásticaes permanente
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σ
ε
esfuerzo último(máximo)
deformaciónproporcional
deformación última(de ruptura, o máxima)
falla
+ -
+ -
+ -
Ensayo uniaxial: Resistencia a ruptura
Comportamiento mecánicoy propiedades mecánicas
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σ
ε
Resistencia altaRigidez mediaPlasticidad baja
Resistencia mediaRigidez altaPlasticidad alta
Resistencia bajaRigidez bajaPlasticidad baja
(distintos tipos de material)
Ensayo uniaxial: Propiedades mecánicas
Comportamiento mecánicoy propiedades mecánicas
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σ
ε
Comportamiento frágilmateriales cerámicos
Comportamiento dúctilmateriales metálicosmateriales poliméricos
Ensayo uniaxial: Ductilidad / Fragilidad
Comportamiento mecánicoy propiedades mecánicas
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Homogeneidad: Elemento está compuesto en su totalidad por el mismo material.
Propiedades mecánicas de los materialesComportamiento mecánicoy propiedades mecánicas
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Isotropía: Se comporta del mismo modo ante solicitaciones en distintas direcciones
Material isótropo Material anisótropo
Propiedades mecánicas de los materialesComportamiento mecánicoy propiedades mecánicas
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Otras Propiedades de los materialesConductividad Térmica: Capacidad de transmitir calor (movimiento de partículas)
Propiedades térmicas
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Conductividad Eléctrica: Capacidad de transmitir electricidad (transferencia de electrones)
Otras Propiedades de los materialesPropiedades eléctricas
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CLASES DE MATERIALESMateriales metálicos
Materiales poliméricos
Materiales cerámicos
Materiales compuestos
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ACTIVIDAD
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Selección de material para barrera de contención
Fuente Imagen: http://www.tertu.com/es/wp-content/gallery/t40-bp/4-min.jpg
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Fuente: Prof. Guillermo Thenoux
Selección de material para barrera de contención
> No producir deceleración extrema al ve hículo, los pasajeros y la carga (max. 7g).
> Producir el menor daño al vehículo. En lo posible el vehículo debería poder “moverse por si solo”.
> Controlar la trayectoria del vehículo y/o evitar que éste quede en posición de peligro.
Fuente: Profesor Guillermo Thenoux
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Fuente: Prof. Guillermo Thenoux
Selección de material para barrera de contención
> Que el posible destrozo del sistema de contención, no provoque daños hacia el interior del vehículo.
> Que luego del impacto no se altere la funcionalidad del sistema vial del entorno.
> Que el costo de conservación y reposición del sistema sea bajo.
Fuente: Profesor Guillermo Thenoux
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Selección de material para barrera de contención
> Aunque la respuesta no está dada sólo por la materialidad sino que también por características como geometría y estructuración (componentes), el material es muy relevante.
> Las barreras plásticas rellenas con agua generan condiciones de riesgo después del accidente
> Los sistemas rígidos generan mucho daño en el vehículo
Fuente: Profesor Guillermo Thenoux
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Selección de material para barrera de contención
> La mejor solución es una combinación de materiales rígidos que detengan el vehículo y dúctiles que absorban su energía.
Fuente: Profesor Guillermo Thenoux
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Elección del material adecuado
> No existe el material perfecto.
> Priorizar según las necesidades más apremiantes del problema a resolver.
> Decidir considerando las restricciones del caso
Fuente Imagen: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d3/Asphalt_base.jpg