ESFUERZO Y DEFORMACIÓ

N

INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO«SANTIAGO MARIÑO»

EXTENSIÓN PORLAMAR- NUEVA ESPARTA

Bachiller. Wolfgang Salazar Ingeniería Industrial º45

EsfuerzoIntensidad de las fuerzas como

componentes internas distribuidas que resisten un cambio a la forma

de un cuerpo.

Al construir una estructura se necesita tanto un diseño adecuado como unos elementos que sean capaces de soportar las fuerzas, cargas y acciones a las que va a estar sometida. Los tipos de esfuerzos que deben soportar los diferentes elementos de las estructuras son: 

Tipos de Esfuerzo

Tracción:  Hace que se separen entre sí las distintas partículas que componen una pieza, tendiendo a alargarla. Por ejemplo, cuando se cuelga de una cadena una lámpara, la cadena queda sometida a un esfuerzo de tracción, tendiendo a aumentar su longitud.

Compresión: Hace que se aproximen las diferentes partículas de un material, tendiendo a producir acortamientos o aplastamientos. Cuando nos sentamos en una silla, sometemos a las patas a un esfuerzo de compresión, con lo que tiende a disminuir su altura.

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. Al saltar en la tabla del trampolín de una piscina, la tabla se flexiona. También se flexiona un panel de una estantería cuando se carga de libros o la barra donde se cuelgan las perchas en los armarios.

Cortadura: Se produce cuando se aplican fuerzas perpendiculares a la pieza, haciendo que las partículas del material tiendan a resbalar o desplazarse las unas sobre las otras. Al cortar con unas tijeras un papel estamos provocando que unas partículas tiendan a deslizarse sobre otras. Los puntos sobre los que apoyan las vigas están sometidos a cizallamiento.

Torsión:  Las fuerzas de torsión son las que hacen que una pieza tienda a retorcerse sobre su eje central. Están sometidos a esfuerzos de torsión los ejes, las manivelas y los cigüeñales.

Fuerza que actúa a lo largo del eje longitudinal de un miembro estructural

aplicada al centroide de la sección transversal del mismo produciendo un esfuerzo uniforme.

También llamada fuerza axial.

Carga Axial

la ley de elasticidad de Hooke o ley de Hooke, originalmente formulada para casos de estiramiento longitudinal, establece que el alargamiento unitario que experimenta un material elástico es directamente proporcional a la fuerza aplicada sobre el mismo F :

Esta ley recibe su nombre de Robert Hooke, físico británico contemporáneo de Isaac Newton, y contribuyente prolífico de la arquitectura. Esta ley comprende numerosas disciplinas, siendo utilizada en ingeniería y construcción, así como en la ciencia de los materiales.

Ley de Hooke

siendo   el alargamiento,   la longitud original,   :  Modulo de Young,   la sección transversal de la pieza estirada.

Es el cambio en el tamaño o forma de un cuerpo debido a esfuerzos internos producidos por una o más fuerzas aplicadas sobre el mismo o la ocurrencia de dilatación térmica.

Deformación

Origen de DeformaciónEl origen de la capacidad de

deformarse sin fracturarse de los metales esta dado por la estructura cristalina que esta ordenada en forma de capas. Al verse sometidas a una carga estas se deslizan una sobre otra. Nota:

• Si la carga produce un desplazamiento donde los átomos de las capas no alcanzan posiciones nuevas dentro de la estructura, al desaparecer la solicitación, estos volverán a ocupar su lugar original. Esta deformación será elástica.

• En cambio, si el desplazamiento de capas es tal que los átomos llegan a ocupar lugares nuevos dentro de la estructura, la deformación será permanente, y la denominamos plástica.El período de transición entre la deformación plástica y la elástica se denomina límite elástico.

Tipos de DeformaciónDeformación plástica, irreversible o permanente. Modo de deformación en que el material no regresa a su forma original después de retirar la carga aplicada. Esto sucede porque, en la deformación plástica, el material experimenta cambios termodinámicos irreversibles al adquirir mayor energía potencial elástica. La deformación plástica es lo contrario a la deformación reversible.

Deformación elástica, reversible o no permanente, el cuerpo recupera su forma original al retirar la fuerza que le provoca la deformación. En este tipo de deformación, el sólido, al variar su estado tensional y aumentar su energía interna en forma de energía potencial elástica, solo pasa por cambios termodinámicos reversibles.

Es fundamental en el diseño mecánico; ya que en gran

parte se refleja este y no el de la rotura, particularmente se

adopta el mecanismo. Al momento de presentarse el limite de elasticidad, aparece la deformación permanente

tras retirar la carga comprometiendo la función del elemento mecánico este

tipo de deformación presentada es plástica.

Importancia de Deformación

Ejercicios

Ejercicio 1.

Solución de Ejercicio 1.

Solución de Ejercicio 1.

Ejercicio 2

Solución de Ejercicio 2.

Solución de Ejercicio 2.

Ejercicio 3.

Solución de Ejercicio 3.

Solución de Ejercicio 3.

Solución de Ejercicio 3.

Solución de Ejercicio 3.

Solución de Ejercicio 3.

Solución de Ejercicio 3.

Solución de Ejercicio 3.