Todo el acero tiene un Módulo de Young de 200 GPa (29 000 ksi) (Esta es la pendiente de la parte recta del gráfico). Ultimate Strength va de 300 a 400 MPa (vistazo de la gráfica), y el rendimiento suele ser de alrededor de 200 MPa (donde la recta se vuelve curva).
En una máquina de prueba, puede estirar y encoger una barra de acero hacia arriba y hacia abajo en esa parte recta del gráfico para siempre (Bueno, la fatiga se activará). Pero una vez que ingrese a la parte curva, la descarga seguirá un camino diferente (vea la línea discontinua).
Para fines estructurales, el límite elástico es el límite elástico. En otras palabras, desea que su diseño se limite completamente a la región elástica (recta) de la tabla de Estrés / Esfuerzo. Si entra en la región plástica, está deformando permanentemente el material. (Aunque los diseñadores de aviones se adentran en la región plástica por razones de peso).
La única razón para comprar acero inoxidable es porque necesita la propiedad de acero inoxidable (es decir, terminar el trabajo). Es muy caro. Para la mayoría de los propósitos, las medidas normales de protección contra la oxidación son suficientes (como el recubrimiento y mantenimiento adecuados de la pintura, o incluso el cromado para superficies acabadas). El acero inoxidable tiene un módulo de Young más bajo y se deformará más con cargas bajas. Sin embargo, esta "Estirabilidad" lo hace mucho más difícil (¡pero no más fuerte!). Piensa en romper una rama seca contra una verde.
La dureza es irrelevante para fines estructurales. Se convierte en un factor en la fabricación de herramientas y el diseño de máquinas, pero no para aplicaciones simples de carga.
EDITAR:
Rigidez / Elasticidad.
Primero necesitamos definir la deformación como (Longitud de deformación) / (longitud original). Esta es una cantidad adimensional, pero puede usar mm / mm o in / in si le gusta pensar de esa manera. También podría considerarlo como% stretch / 100 (es decir, medido como PerUnit en lugar de PerCent - base de 1 en lugar de 100)
Ahora definimos el estrés como la fuerza aplicada sobre el área de la sección transversal. Piénsalo. Cuanta más fuerza, más estiramiento. Cuanto más gruesa es la barra, mayor resistencia al estiramiento. Entonces, el estrés es una combinación de estos dos factores.
La ecuación de deformación es Stress = E * Strain, donde E es el Módulo de Young, o Módulo de elasticidad. Tiene unidades de presión: Comúnmente expresadas en GPa (Kn / mm ^ 2) o Kpi (Kilopounds-force por pulgada cuadrada).
Por lo tanto, un cable de 1 mm ^ 2 duplicará su longitud si se carga con 200 Kn de fuerza: en realidad, se romperá mucho antes de eso.
Doblado:
Esto es complejo, y necesitamos descubrir el segundo momento del área de la sección transversal. Para un rectángulo, esto es I = bh ^ 3/12 donde b es la dimensión horizontal y h es la dimensión vertical. Esto supone que la carga está hacia abajo. Si está cargando horizontalmente, defina vertical y horizontal en términos de la dirección de la fuerza.
Ahora necesitamos construir una función de carga. Esta es una función matemática que define la fuerza en cada punto de la viga.
Integra esa función. El resultado es la función de corte.
Integrarlo de nuevo. El resultado es la función Momento de flexión.
Multiplique por 1 / EI (módulo de Young * el momento de inercia). Este factor tiene en cuenta la propiedad material y la propiedad geométrica.
Integrarlo de nuevo. El resultado es la función de ángulo de desviación (en radianes)
Integrarlo de nuevo. El resultado es la función de deflexión absoluta. Ahora puede enchufar x (distancia desde el origen) y recibir la desviación en las unidades con las que estaba trabajando.