Energia de Deformacion

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 INTRODUCCIÓN El objetivo principal del estudio de la mecánica de materiales es suministrar al futuro ingeniero los conocimientos para analizar y diseñar las diversas máquinas y estructuras portadoras de carga. Tanto el análisis como el diseño de una estructura dada involucran la determinación de esfuerzo y deformación. El análisis y el diseño plásticos de estructuras se han desarrollado intensamente durante las últimas dcadas! y su progresiva aceptación se ha refleja en el hecho que el uso del mtodo plástico ya está regulado en las principales normativas! lo que ya de por s" podr"a  justificar en parte el inters del pres ente te#to. $ nálisis plástico% tien e por objeto presentar los fundamentos f"sicos del cálculo de estructuras por el mtodo plástico. &a may or parte del con tenid o pro cede del ma ter ial que los autor es han reu nid o y empleado en los cursos acadmicos de la asignatura optativa Elasticidad y 'lasticidad. (ás adela nte medi ante ejemplos senci llos! las ideas básica s que suele n pres enta rse como origen y prime ra justificación de l análisis y el cálculo plá sticos. El informe trata del comp orta mien to del element o estr uctu ral bási co! la viga ! cuan do en algú n pun to el material que la constituye! el acero! comienza a ceder plásticamente y se introducen temas importantes para el análisis y el cálculo plásticos.

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INTRODUCCIN

El objetivo principal del estudio de la mecnica de materiales es suministrar al futuro ingeniero los conocimientos para analizar y disear las diversas mquinas y estructuras portadoras de carga. Tanto el anlisis como el diseo de una estructura dada involucran la determinacin de esfuerzo y deformacin.El anlisis y el diseo plsticos de estructuras se han desarrollado intensamente durante las ltimas dcadas, y su progresiva aceptacin se ha refleja en el hecho que el uso del mtodo plstico ya est regulado en las principales normativas, lo que ya de por s podra justificar en parte el inters del presente texto. Anlisis plstico: tiene por objeto presentar los fundamentos fsicos del clculo de estructuras por el mtodo plstico.La mayor parte del contenido procede del material que los autores han reunido y empleado en los cursos acadmicos de la asignatura optativa Elasticidad y Plasticidad. Ms adelante mediante ejemplos sencillos, las ideas bsicas que suelen presentarse como origen y primera justificacin del anlisis y el clculo plsticos. El informe trata del comportamiento del elemento estructural bsico, la viga, cuando en algn punto el material que la constituye, el acero, comienza a ceder plsticamente y se introducen temas importantes para el anlisis y el clculo plsticos.

OBJETIVOS

El objetivo principal del estudio de la mecnica de materiales es suministrar al futuro ingeniero los conocimientos para analizar y disear las diversas mquinas y estructuras portadoras de carga. Tanto el anlisis como el diseo de una estructura dada involucran la determinacin de esfuerzo y deformacin.

Desarrollar ejercicios acerca de distribucin de esfuerzos y vigas de material elastoplastico.

En cuanto a la torsin se encuentran elementos sometidos a muchas situaciones de ingeniera. A continuacin observaremos la importancia de estos temas, los cuales un ingeniero siempre debe tomar en cuenta.

TRABAJO EXTERNO Y ENERGA DE DEFORMACINLa mayora de los mtodos energticos en el clculo de estructuras se basan en el Principio de la conservacin de la energa, que establece que el trabajo realizado e por las fuerzas exteriores que actan sobre un sistema estructural, We, coincide con la energa de deformacin que almacena dicho sistema, Ui.

Trabajo de una fuerza exterior

Cuando la fuerza F se incrementa desde cero hasta un valor final F = P, la elongacin de la Barra resulta ser :

El trabajo realizado por las cargas exteriores aplicadas a un slido es la mitad de la suma del producto de dichas cargas por los desplazamientos de sus puntos de aplicacin (en la direccin de las mismas, por supuesto).

Si entre las cargas aplicadas existiera algn momento, bastara con tener en cuenta que:- Donde se dijera fuerza se debera decir momento- Donde se dijera desplazamiento se debera decir giro- Donde se expresara trabajo (W=Fd, en el caso de fuerzas) se debera escribir W=M.

TRABAJO DE UNA FUERZA

En mecnica, una fuerza realiza trabajo cuando experimenta un desplazamiento dx que tiene la misma direccin de la fuerza. El trabajo realizado es un escalar, y se define como: dUe = F dx.

Si el desplazamiento total es , el trabajo se convierte en:

.

ENERGIA DE DEFORMACIONLa energa de deformacin es el aumento de energa interna acumulado en el interior de un slido deformable como resultado del trabajo realizado por las fuerzas que provocan la deformacin.La energa de deformacin es igual al trabajo realizado por una carga la cual se incrementa realizada por una carga, la cual se incrementa lentamente aplicada al elemento.

ESFUERZO NORMAL ELASTICOEl valor de la energa de deformacin U de un cuerpo sometido a esfuerzos normales pUniaxiales es:

Esta expresin es vlida solo para deformaciones elsticas y se conoce como energa de deformacin elstica de un cuerpo.

ESFUERZOS CORTANTESCuando un material est sometido a un esfuerzo cortante plano

FLEXIONSi el elemento se encuentra bajo un momento flector, el esfuerzo normal viene dado.La flexin de la viga debe ser mnima. Conforme la magnitud de los pares de flexin se incrementa de cero a sus valores mximos, ellos efectan el trabajo W Este trabajo es igual a la energa de trabajo W. Este trabajo es igual a la energa de deformacin almacenada en la viga (rea bajo la curva).TEOREMA DE CASTIGLIANOConsideremos una estructura, que la esquematizamos con una lnea cerrada. Es decir, que el rea encerrada por la misma se desarrolla una estructura resistente, isosttica o hiperesttica, o sea que no puede ser hiposttica (mecanismo con movimientos).

La componente de desplazamiento del punto de aplicacin de una accin sobre una estructura en la direccin de dicha accin, se puede obtener evaluando la primera derivada parcial de la energa interna de deformacin de la estructura con respecto a la accin aplicada

CONCLUSIONES

-Pudimos desarrollar acerca del comportamiento inelstico en flexin .-Analizamos el comportamiento de las vigas de material elastoplastico.-Desarrollamos ejercicios prcticos basndonos en los conocimientos obtenidos sobre el tema.

RECOMENDACIONES

-Consultar amplia informacin acerca del tema, para no cometer errores al momento de resolver los ejercicios.

BIBLIOGRAFIA

-Mecnica de slidos II-Ing. CARLOS ESPARZA DIAZ

-RESISTENCIA DE MATERIALES TIMOSHENKO

-RESISTENCIA DE MATERIALES-YOUNG, MIROLIUBOV