INTRODUCCIÓN AL ESFUERZO Y LA DEFORMACIÓN
LEY DE HOOKE, MODULO DE ELASTICIDAD
MÓDULO DE ELASTICIDAD
La mayor parte de las estructuras de ingeniería se diseñan para sufrir deformaciones relativamente pequeñas, que involucran solo la parte recta del diagrama.
MATERIALES COMPUESTOS REFORZADOS CON FIBRAS
Una clase importante de materiales anisotrópicos está formada por los materiales compuestos reforzados con fibras.
DEFORMACIONES DE ELEMENTOS SOMETIDOS A CARGA AXIAL
Una barra sometida a cargas axiales además de experimentar deformación según la dirección de la fuerza, el cuerpo tambien se deforma en las direcciones normales a ella. La tracción provoca alargamiento con adelgazamiento y la compresión acortamiento con ensanchamiento
CARGAS REPETIDAS Y FATIGA
Podría concluirse que una carga dada puede repetirse muchas veces, siempre y cuando los esfuerzos permanezcan dentro del rango elástico.
COMPORTAMIENTO ELÁSTICO CONTRA COMPORTAMIENTO PLÁSTICO DE UN MATERIAL.
Si el material tiene un punto de cedencia bien definido, el límite elástico, el límite de proporcionalidad y el punto de cedencia son esencialmente los mismos.
Si las deformaciones causadas en una probeta por la aplicación de una carga dada desaparecen cuando se retira la carga, se dice que el material se comporta elásticamente.
ESFUERZO
Esfuerzo es la resistencia que ofrece un área unitaria (A) del material del que está hecho miembro para una carga aplicada externa (fuerza, F):
Esfuerzo=Fuerza/ área= F/A
ELEMENTOS
TORSIÓN: Las fuerzas de torsión son las que hacen que una pieza tienda a retorcerse sobre su eje central.
FLEXIÓN: Es una combinación de compresión y de tracción. Mientras que las fibras superiores de la pieza sometida a un esfuerzo de flexión se alargan, las inferiores se acortan, o viceversa.
CIZALLAMIENTO O CORTADURA: Se produce cuando se aplican fuerzas perpendiculares a la pieza, haciendo que las partículas del material tiendan a resbalar o desplazarse sobre otras.
COMPRESIÓN: Hace que se aproximen las diferentes partículas de un material, tendiendo a producir acortamiento o aplastamientos.
TRACCIÓN: Hace que se separen entre sí las distintas partículas que componen una pieza, tendiendo a alargarla.
ELEMENTOS DEL DIAGRAMA ESFUERZO- DEFORMACIÓN
SON:
ESFUERZO DE ROTURA
PUNTO DE FLUENCIA
ESFUERZO MÁXIMO
LÍMITE DE ELASTICIDAD O LÍMITE ELÁSTICO
LÍMITE DE PROPROCIONALIDAD
ESFUERZO Y DEFORMACIÓN VERDADEROS
Diagrama Esfuerzo- Deformación
Los Diagramas esfuerzo-Deformación de los materiales varían en forma considerable y los distintos ensayos de tensión llevados a cabo sobre el mismo material pueden arrojar resultados diferentes.
Ensayo de Tensión: Para obtener el diagrama de esfuerzo-deformación de un material, se lleva a cabo un ENSAYO DE TENSIÓN sobre una probeta del material.
Ensayo de compresión: Si una probeta de material dúctil se cargara a compresión en lugar de a tensión, la curva de esfuerzo- deformación sería esencialmente la misma a lo largo de su porción inicial en línea recta.
Deformación normal bajo carga axial
La deformación normal (Є) o deformación unitaria normal, es la deformación del elemento por
unidad de longitud.
UNIDADES DE ESFUERZO Y DEFORMACIÓN
El esfuerzo utiliza unidades de fuerza sobre unidades de área, en el sistema internacional (SI) la fuerza es en Newton (N) y el área en metros cuadrados (m2), el esfuerzo se expresa por N/m2 o pascal (Pa)
En el sistema americano, la fuerza es en libras y el área en pulgadas cuadradas, así el esfuerzo queda en libras sobre pulgadas cuadradas (psi).
DEFORMACIÓN
La deformación puede ser elástica o no elástica
Mediante fuerzas efectuadas sobre el.
Se define deformación cuando un cuerpo cambie de forma.
En algunos casos el cuerpo deformado recupera su forma original.
Se mide a través de la magnitud.
