7/26/2019 Reporte Esfuerzo Deformacin
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Tcnico Superior Universitario en Mantenimiento reaIndustrial.
Mquinas y Mecanismos
Diagrama esfuerzo de
deformacin
Docente: Jose Miguel Crdova Lpez
la!or:Jose "uillermo "arcia #odr$guez
3erCuatrimestre Grupo A
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INDICE
Introduccin%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%&Objetivo%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%'
Esfuerzo%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%(
Deformacin%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%)
Diagrama Esfuerzo - Deformacin%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*
Ley de Hooke%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%++
Concusin%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%++
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,ntroduccin
!odo cuer"o a so"ortar una fuerza a"icada trata de deformarse en e sentido de
a"icacin de a fuerza# En e caso de ensayo de traccin$ a fuerza se a"ica en
direccin de eje de ea y "or eso se denomina a%ia# &un'ue e esfuerzo y a
deformacin ocurren simut(neamente en e ensayo$ os dos conce"tos son
com"etamente distintos#
La curva usua Esfuerzo - Deformacin )amada tambi*n convenciona$
tecnogica$ de ingenier+a o nomina,$ e%"resa tanto e esfuerzo como adeformacin en t*rminos de as dimensiones originaes de a "robeta$ un
"rocedimiento muy ti cuando se est( interesado en determinar os datos de
resistencia y ductiidad "ara "ro"sito de dise.o en ingenier+a#
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-!.etivo
Eaborar "r(cticas de esfuerzo deformacin en e aboratorio de /La 0niversidad
!ecnogica de Orienta1 "ara e an(isis de os materiaes en genera de acuerdoa DIAGRAMA ESFUERZ DEFRMA!I"##
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sfuerzo
Las fuerzas internas de un eemento est(n ubicadas dentro de materia "or o 'ue
se distribuyen en toda e (rea2 justamente se denomina esfuerzo a a fuerza "orunidad de (rea$ a cua se denota con a etra griega sigma )3, y es un "ar(metro
'ue "ermite com"arar a resistencia de dos materiaes$ ya 'ue estabece una base
comn de referencia#
3456&
Donde738 9igma258 :uerza a%ia2
&8 ;rea de a seccin transversa#
Es necesario 'ue a fuerza em"eada en a ecuacin debe ser "er"endicuar
a (rea anaizada y a"icada en e centro de (rea "ara as+ tener un vaor de 3
constante 'ue se distribuye uniformemente en e (rea a"icada# La ecuacin no es
v(ida "ara os otros ti"os de fuerzas internas2 e%iste otro ti"o de ecuacin 'ue
determine e esfuerzo "ara as otras fuerzas$ ya 'ue os esfuerzos se distribuyen
de otra forma#
Los eementos de una estructura deben de aguantar$ adem(s de su "ro"io
"eso$ otras fuerzas y cargas e%teriores 'ue actan sobre eos# Esto ocasiona a
a"aricin de diferentes ti"os de esfuerzos en os eementos estructuraes$
esfuerzos 'ue estudiamos a continuacin7
Tensi$n
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Decimos 'ue un eemento est( sometido a un esfuerzo de tencin cuando sobre *
actan fuerzas 'ue tienden a estiraro# Los tensores son eementos resistentes
'ue aguantan muy bien este ti"o de esfuerzos
!ompresi$n
0n cuer"o se encuentra sometido a com"resin si as fuerzas a"icadas tienden a
a"astaro o com"rimiro# Los "iares y coumnas son ejem"o de eementos
dise.ados "ara resistir esfuerzos de com"resin#
Cuando se somete a com"resin una "ieza de gran ongitud en reacin a
su seccin$ se ar'uea recibiendo este fenmeno e nombre de "andeo#
Fle%ion
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0n eemento estar( sometido a fe%in cuando acten sobre as cargas 'ue
tiendan a dobaro# & este ti"o de esfuerzo se ven sometidas as vigas de una
estructura#
Torsi$n
0n cuer"o sufre esfuerzos de torsin cuando e%isten fuerzas 'ue tienden a
retorcero# Es e caso de esfuerzo 'ue sufre una ave a girara dentro de acerradura#
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Deformacin
La resistencia de materia no es e nico "ar(metro 'ue debe utiizarse a dise.ar
o anaizar una estructura2 controar as deformaciones "ara 'ue a estructuracum"a con e "ro"sito "ara e cua se dise. tiene a misma o mayor
im"ortancia# E an(isis de as deformaciones se reaciona con os cambios en a
forma de a estructura 'ue generan as cargas a"icadas#
0na barra sometida a una fuerza a%ia de traccin aumentara su ongitud
inicia2 se "uede observar 'ue bajo a misma carga "ero con una ongitud mayor
este aumento o aargamiento se incrementar( tambi*n# 5or eo definir a
deformacin )atem(ticamente a deformacin ser+a7
< 4 =6L
& observar a ecuacin se obtiene 'ue a deformacin es un vaor adimensiona
siendo e orden de magnitud en os casos de an(isis estructura arededor de
?$??@A$ o cua es un vaor "e'ue.o#
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Diagrama sfuerzo / Deformacin
E dise.o de eementos estructuraes im"ica determinar a resistencia y rigidez de
materia estructura$ estas "ro"iedades se "ueden reacionar si se evaa unabarra sometida a una fuerza a%ia "ara a cua se registra simut(neamente a
fuerza a"icada y e aargamiento "roducido# Estos vaores "ermiten determinar e
esfuerzo y a deformacin 'ue a graficar originan e denominado diagrama de
esfuerzo y deformacin# Los diagramas son simiares si se trata de mismo
materia y de manera genera "ermite agru"ar os materiaes dentro de dos
categor+as con "ro"iedades afines 'ue se denominan materiaes dcties y
materiaes fr(gies# Los diagramas de materiaes dcties se caracterizan "or ser
ca"aces de resistir grandes deformaciones antes de a rotura$ mientras 'ue os
fr(gies "resentan un aargamiento bajo cuando egan a "unto de rotura#
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a& '(mite de proporcionalidad)
9e observa 'ue va desde e origen O Basta e "unto amado +mite de
"ro"orcionaidad$ es un segmento de recta recti+neo$ de donde se deduce a tan
conocida reacin de "ro"orcionaidad entre a tensin y a deformacin enunciada
en e a.o @ "or Fobert Hooke# Cabe resatar 'ue$ m(s a( a deformacin deja
de ser "ro"orciona a a tensin#
*& 'imite de elasticidad o limite el+stico)
Es a tensin m(s a( de cua e materia no recu"era totamente su forma origina
a ser descargado$ sino 'ue 'ueda con una deformacin residua amada
deformacin "ermanente#
c& ,unto de -luencia)
Es a'ue donde en e a"arece un considerabe aargamiento o fuencia de materia
sin e corres"ondiente aumento de carga 'ue$ incuso$ "uede disminuir mientras
dura a fuencia# 9in embargo$ e fenmeno de a fuencia es caracter+stico de
acero a carbono$ mientras 'ue Bay otros ti"os de aceros$ aeaciones y otros
metaes y materiaes diversos$ en os 'ue no manifiesta#
d& Es-uero m+%imo)
Es a m(%ima ordenada en a curva esfuerzo-deformacin#
e& Es-uero de Rotura)
Gerdadero esfuerzo generado en un materia durante a rotura#
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Ley de 0oo1e
La ey de easticidad de Hooke o ey de Hooke$ originamente formuada "ara
casos de estiramiento ongitudina$ estabece 'ue e aargamiento unitario 'ue
e%"erimenta un materia e(stico es directamente "ro"orciona a a fuerza a"icada
7
9iendo e aargamiento$ a ongitud origina$ 7 mduo de oung$ a
seccin transversa de a "ieza estirada# La ey se a"ica a materiaes e(sticos
Basta un +mite denominado +mite e(stico# Esta ey recibe su nombre de Fobert
Hooke$ f+sico brit(nico contem"or(neo de Isaac Neton# &nte e temor de 'ueaguien se a"oderara de su descubrimiento$ Hooke o "ubic en forma de un
famoso anagrama$ ceiiinosssttuv$ reveando su contenido un "ar de a.os m(s
tarde# E anagrama significa Ut tensio sic vis)Jcomo a e%tensin$ as+ a fuerzaJ,#
ConclusinLas fuerzas internas de un eemento est(n ubicadas dentro de materia "or o 'ue
se distribuyen en toda e (rea2 justamente se denomina esfuerzo a a fuerza "or
unidad de (rea# La resistencia de materia no es e nico "ar(metro 'ue debeutiizarse a dise.ar o anaizar una estructura2 controar as deformaciones "ara
'ue a estructura cum"a con e "ro"sito "ara e cua se dise. tiene a misma o
mayor im"ortancia#
http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%B3dulo_de_Younghttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADmite_de_elasticidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Robert_Hookehttp://es.wikipedia.org/wiki/Robert_Hookehttp://es.wikipedia.org/wiki/Isaac_Newtonhttp://es.wikipedia.org/wiki/Anagramahttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%B3dulo_de_Younghttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADmite_de_elasticidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Robert_Hookehttp://es.wikipedia.org/wiki/Robert_Hookehttp://es.wikipedia.org/wiki/Isaac_Newtonhttp://es.wikipedia.org/wiki/Anagrama7/26/2019 Reporte Esfuerzo Deformacin
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Los materiaes$ en su totaidad$ se deforman a una carga e%terna# 9e sabe
adem(s 'ue$ Basta cierta carga +mite e sido recobra sus dimensiones originaes
cuando se e descarga# La recu"eracin de as dimensiones originaes a eiminar
a carga es o 'ue caracteriza a com"ortamiento e(stico# La carga +mite "or
encima de a cua ya no se com"orta e(sticamente es e +mite e(stico# &
sobre"asar e +mite e(stico$ e cuer"o sufre cierta deformacin "ermanente a ser
descargado$ se dice entonces 'ue Ba sufrido deformacin "(stica#