Resiliencia (ingeniería)

Péndulo de Charpy.

En ingeniería, la resiliencia es una magnitud que cuantifica la cantidad de energía por unidad de volumen que almacena un material al deformarse elásticamente debido a una tensión aplicada.

Relación entre resiliencia y tenacidad

Se diferencia de la tenacidad en que ésta cuantifica la cantidad de energía almacenada por el material antes de romperse, mientas que la resiliencia tan sólo da cuenta de la energía almacenada durante la deformación elástica. La relación entre resiliencia y tenacidad es generalmente monótona creciente, es decir, cuando un material presenta mayor resiliencia que otro, generalmente presenta mayor tenacidad. Sin embargo, dicha relación no es lineal.

La tenacidad corresponde al área bajo la curva de un ensayo de tracción entre la deformación nula y la deformación correspondiente al límite de rotura (resistencia última a la tracción). La resiliencia es la capacidad de almacenar energía en el periodo elástico, y corresponde al área bajo la curva del ensayo de tracción entre la deformación nula y el límite de fluencia.

Medición de la resiliencia de un material

La cuantificación de la resiliencia de un material se determina mediante ensayo por el método Izod o el péndulo de Charpy, resultando un valor indicativo de la fragilidad o la resistencia a los choques del material ensayado. Un elevado grado de resiliencia es característico de los aceros austeníticos, aceros con alto contenido de austenita. En aceros al carbono, los aceros suaves (con menor contenido porcentual de carbono), tienen una mayor resiliencia que los aceros duros.

Puede ser calculada por medio de la ecuación:

$R={\frac {1}{2}}\sigma _{y}\epsilon$

Donde $\sigma _{y}$ es la tensión de fluencia o límite elástico, y $\epsilon$ es la deformación correspondiente a dicho límite elástico.

Unidades

En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en julios por metro cúbico (J/m³).

Entre los materiales conocidos más resilentes se encuentra la seda de araña (4.500 kJ/m³), el tendón (2.800) o el cuerno de mamíferos (1.800). El acero en cables presenta un resilencia elevada (900 kJ/m³). La madera tiene resilencias distintas según el signo de la tensión y su orientación respecto a la dirección de las fibras, y los valores de su tenacidad pueden ser muy superiores en algunos casos.

Enlaces externos

• Wikimedia Commons alberga una galería multimedia sobre ensayo por el método Izod o el péndulo de Charpy.