ESFUERZO Y DEFORMACIÓN

República Bolivariana de Venezuela

I.U.P”Santiago Mariño”

Extensión-Porlamar

Joselyn González

C.I: 23.592.585

INTRODUCCIÓN

El diseño de cualquier elemento o de un sistema estructural implica responder dos preguntas:

¿El elemento es resistente a las cargas aplicadas? y

¿Tendrá la suficiente rigidez para que las deformaciones

no sean excesivas e inadmisibles?

Las respuestas a estas preguntas implican el análisis de la

resistencia y rigidez de una estructura, aspectos que

forman parte de sus requisitos. Estos análisis comienzan

por la introducción de nuevos conceptos que son el

esfuerzo y la deformación, aspectos que serán definidos a

continuación.

ESFUERZO

El esfuerzo se define aquí como la intensidad de las fuerzas componentes internas distribuidas que resisten un cambio en la forma de un cuerpo. El esfuerzo se define en términos de fuerza por unidad de área.

Existen tres clases básicas de esfuerzos: tensivo, compresivo y corte. El esfuerzo se computa sobre la base de las dimensiones del corte transversal de una pieza antes de la aplicación de la carga, que usualmente se llaman dimensiones originales.

DEFORMACIÓN

La deformación se define como el cambio de forma de un cuerpo, el cual se debe al esfuerzo, al cambio térmico, al cambio de humedad o a otras causas. En conjunción con el esfuerzo directo, la deformación se supone como un cambio lineal y se mide en unidades de longitud.

ELASTICIDAD

La elasticidad es aquella propiedad de un material por virtud de la cual las deformaciones causadas por el esfuerzo desaparecen al removérsele. Algunas sustancias, tales como los gases poseen únicamente elasticidad volumétrica, pero los sólidos pueden poseer, además, elasticidad de forma. Un cuerpo perfectamente elástico se concibe como uno que recobra completamente su forma y sus dimensiones originales al retirarse el esfuerzo.

LEY DE HOOKELa Ley de Hooke describe fenómenos elásticos como los que exhiben los resortes. Esta ley afirma que la deformación elástica que sufre un cuerpo es proporcional a la fuerza que produce tal deformación, siempre y cuando no se sobrepase el límite de elasticidad.Robert Hooke (1635-17039, estudió, entre otras cosas, el resorte. Su ley permite asociar unaconstante a cada resorte. En 1678 publica la ley conocida como Ley de Hooke: “La Fuerza que devuelve un resorte a su posición de equilibrio es proporcional al valor de la distancia que se desplaza de esa posición”.

F=K.∆xDonde: F =fuerza aplicada al resorteK =constante de proporcionalidad∆x =variación de longitud del resorte

CARGA AXIAL

Se puede decir que carga axial es aquella que aparece como

resultante de un sistema de cargas, misma que transcurre por

el eje centroidal de la sección del elemento cargado, ya sea

en tensión o compresión.

TIPOS DE CARGAS

Tracción: Se denomina tracción al esfuerzo interno a que está sometido un cuerpo por la aplicación de dos fuerzas que actúan en sentido opuesto, y tienden a estirarlo.

Compresión: Es la resultante de las tensiones o presiones que existe dentro de un sólido deformable o medio continuo, caracterizada porque tiende a una reducción de volumen del cuerpo, y a un acortamiento del cuerpo en determinada dirección (Coeficiente de Poisson).

Corte: Es la fuerza interna que desarrolla un cuerpo como respuesta a una fuerza cortante y que es tangencial a la superficie sobre la que actúa.

Torsión: Es la solicitación que se presenta cuando se aplica un momento sobre el eje longitudinal de un elemento constructivo o prisma mecánico, como pueden ser ejes o, en general, elementos donde una dimensión predomina sobre las otras dos, aunque es posible encontrarla en situaciones diversas.

Flexión: Se denomina flexión al tipo de deformación que presenta un elemento estructural alargado en una dirección perpendicular a su eje longitudinal. El término "alargado" se aplica cuando una dimensión es dominante frente a las otras.

TIPOS DE TORSIÓN

Torsión uniforme: Se dice que una barra trabaja a Torsión Uniforme cuando se cumplan las dos condiciones siguientes: el único esfuerzo presente es un Momento Torsor, que es constante a lo largo de ella y además los extremos de la barra pueden alabear libremente.

Torsión no uniforme: Se dirá que la torsión no es uniforme cuando no se cumplan algunas de las dos condiciones anteriores.

CONCLUSIÓNTodos los materiales metálicos tienen una combinación de comportamiento elástico y plástico en mayor o menor proporción.

El esfuerzo se define en términos de fuerza por unidad de área. Existen tres clases básicas de esfuerzos: tensivo, compresivo y corte.

Si un cuerpo es sometido a esfuerzo tensivo o compresivo en una dirección dada, no solo ocurre deformación en esa dirección (dirección axial) sino también deformaciones unitarias en direcciones perpendiculares a ella (deformación lateral).

Todo cuerpo al soportar una fuerza aplicada trata de deformarse en el  sentido de aplicación de la fuerza. En el caso del ensayo de tracción, la fuerza se aplica en dirección del eje de ella y por eso se denomina axial, la probeta se alargara en dirección de su longitud y se encogerá en el sentido o plano perpendicular.

Aunque el esfuerzo y la deformación ocurren simultáneamente, los dos conceptos son completamente distintos.