REALIZADO POR:

• Tomás Gabriel Gil

V.

ESFUERZO

Se define 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.

DEFORMACION

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. En

los ensayos de torsión se acostumbra medir la

deformación cómo un ángulo de torsión (en

ocasiones llamados detrusión) entre dos

secciones especificadas.

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.

RESISTENCIA ULTIMA

El término resistencia última está relacionado con el

esfuerzo máximo que un material puede desarrollar.

La resistencia a la tensiones el máximo esfuerzo de

tensión que un material es capaz de desarrollar. La

figura muestra, esquemáticamente, las relaciones

entre esfuerzo y deformación para un metal dúctil y

un metal no dúctil cargado hasta la ruptura por

tensión:

RESISTENCIA ULTIMA

RESISTENCIA ULTIMA

PLASTICIDAD

La plasticidad es aquella propiedad que

permite al material sobrellevar deformación

permanente sin que sobrevenga la ruptura.

Las evidencias de la acción plástica en los

materiales estructurales se llaman

deformación, flujo plástico y creep.

La rigidez tiene que ver con la deformabilidad relativa de un material

bajo carga. Se le mide por la velocidad del esfuerzo con respecto a la

deformación. Mientras mayor sea el esfuerzo requerido para producir

una deformación dada, más rígido se considera que es el material.

Bajo un esfuerzo simple dentro del rango proporcional, la razón entre

el esfuerzo y la deformación correspondiente es denominada módulo

de elasticidad (E). Existen tres módulos de elasticidad: el módulo en

tensión, el módulo en compresión y el módulo en cortante. Bajo el

esfuerzo de tensión, esta medida de rigidez se denomina módulo de

Young; bajo corte simple la rigidez se denomina módulo de rigidez.

En términos del diagrama de esfuerzo y deformación, el módulo de

elasticidad es la pendiente del diagrama de esfuerzo y deformación en

el rango de la proporcionalidad del esfuerzo y la deformación

RIGIDEZ

FALLA EN LOS MATERIALES

La falla puede considerarse como la alteración del

comportamiento característico de acuerdo con

alguna propiedad física básica. Por ejemplo, el es

forzamiento o deformación de un material más allá

del límite elástico, es decir sin recuperación de su

forma o longitud original. A nivel macroescalar la falla

puede concebirse como el grado de deformación qué

sea excesivo en relación con el desempeño aceptable

de un miembro de alguna estructura o máquina.

TIPOS DE ESFUERZO

Tracción

Compresion

Cortadura

Flexion

torsion

FLEXION

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. Un caso típico son las vigas, las que están

diseñadas para trabajar, principalmente, por flexión.

Igualmente, el concepto de flexión se extiende a

elementos estructurales superficiales como placas

o láminas.

FLEXION EN VIGAS

Las vigas o arcos son elementos estructurales pensados

para trabajar predominantemente en flexión.

Geométricamente son prismas mecánicos cuya rigidez

depende, entre otras cosas, del momento de inercia de la

sección transversal de las vigas. Existen dos hipótesis

cinemáticas comunes para representar la flexión de vigas y

arcos:

hipótesis de Navier-Euler-Bernouilli.

hipótesis de Timoshenko

TEORÍA DE EULER-BERNOULLI

La teoría de Euler-Bernoulli para el cálculo de

vigas es la que se deriva de la hipótesis

cinemática de Euler-Bernouilli, y puede

emplearse para calcular tensiones y

desplazamientos sobre una viga o arco de

longitud de eje grande comparada con el

canto máximo o altura de la sección

transversal.

TEORÍA DE TIMOSHENKO

La diferencia fundamental entre la teoría de Euler-

Bernouilli y la teoría de Timoshenko es que en la

primera el giro relativo de la sección se aproxima

mediante la derivada del desplazamiento vertical, esto

constituye una aproximación válida sólo para piezas

largas en relación a las dimensiones de la sección

transversal, y entonces sucede que las deformaciones

debidas al esfuerzo cortante son despreciables frente a

las deformaciones ocasionadas por el momento flector.

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