República Bolivariana De VenezuelaInstituto UniversitarioPolitécnico “Santiago Mariño”Extensión-Porlamar

ESFUERZO, DEFORMACIÓN, TORSIÓN Y FATIGA

BACHILLER:

YOHANDRY RODRÍGUEZ

C.I: 20324714

ESFUERZO

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

ESFUERZOS CORTANTES

Las fuerzas aplicadas a un elemento estructural pueden inducir un efecto de deslizamiento de una parte del mismo con respecto a otra. En este caso, sobre el área de deslizamiento se produce un esfuerzo cortante, o tangencial, o de cizalladura

ESFUERZOS NORMALES

Los esfuerzos normales axiales por lo general ocurren en elementos como cables, barras o columnas sometidos a fuerzas axiales (que actúan a lo largo de su propio eje), las cuales pueden ser de tensión o de compresión.

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. En los ensayos de torsión se acostumbra medir la deformación cómo un ángulo de torsión (en ocasiones llamados detorsión) entre dos secciones especificadas.

DEFORMACIÓNES ELÁSTICA Y PLÁSTICA

Deformación 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.

ELASTICIDADes 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.

TORSIÓN

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.

TIPOS DE TORSIÓN

Torsión uniforme: 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. En la torsión uniforme, dado que el alabeo que se pueda producir es el mismo en todas las secciones, se podrá afirmar que las tensiones normales serán cero (óx = 0) , y sólo dará lugar a tensiones cortantes: ô

Torsión no uniforme: Cuando no se cumplan las dos condiciones anteriores se dirá que es una torsión no uniforme. La sección de la izquierda está empotrada y no podrá alabear libremente El Momento Torsor no es constante a lo largo de la barra. En la torsión no uniforme, el alabeo posible de las diferentes secciones no será el mismo, por lo que se producirán tensiones normales: óx y tensiones cortantes: ô.

EFECTOS Y MOMENTO DE TORSIÓN

Efectos: Los efectos de la aplicación de una carga de torsión a una barra son: Producir un desplazamiento angular de la sección de un extremo respecto al otro. Originar tensiones cortantes en cualquier sección de la barra perpendicular a su eje.

Momento: Se define para cada sección de la barra, como la suma algebraica de los momentos de los pares aplicados, situados a un lado de la sección considerada. Naturalmente, la elección de lado es arbitraria en cada caso.

FATIGA

FATIGA

Efecto generado en el material debido a la aplicación de cargas dinámicas cíclicas. Los esfuerzos son variables, alternantes o

fluctuantes. La gran cantidad de repetición de esfuerzos conducen a la falla por fatiga del elemento, así el Máximo esfuerzo calculado esté dentro del límite permisible. σ CARGA ESTÁTICA Tiempo σ

Tracción CARGA ALTERNANTE Tiempo -σ Compresión

CARACTERISTICAS DE FATIGA

Las fuerzas necesaria para provocar una rotura son muy inferiores a las necesarias en el caso estático.

Existe un umbral por debajo del cual las probetas no se rompen.

ENSAYO DE FATIGA

Se aplica a una probeta una carga media especificada y una carga alternativa y se registra el número de ciclos requeridos para producir un fallo (vida a la fatiga). Por lo general, el ensayo se repite con idénticas probetas y varias cargas fluctuantes. Las cargas se pueden aplicar axialmente, en torsión o en flexión. Carga aplicada: Inicialmente la carga aplicada debe generar un esfuerzo muy cercano a la Resistencia última del material Su La carga se disminuye gradualmente a medida que aumentan los ciclos. DIAGRAMA S-N.

DIAGRAMA S-N S: Amplitud del esfuerzo cíclico desarrollado. N: logaritmo del número de ciclos hasta la rotura. Al aumentar N, la curva tiende a ser horizontal, a esta altura se encuentra el límite de Resistencia a la fatiga en Aceros y algunas aleaciones de Titanio. Por debajo de este valor no ocurrirá falla por fatiga. DIAGRAMA S – N.

Esfuerzo, Deformación, Torsión Y Fatiga