INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO

SANTIAGO MARIÑO – EXTENSION PORLAMAR

PROFESOR: JULIAN CARNEIRO

ING. MECANICA DE MANTENIMIENTO

ESFUERZO Y DEFORMACION

ELABORADO POR: RICARDO NUÑEZ

C.I. 18.487.829

ABRIL 2014

INTRODUCCION

El esfuerzo se define aquí como la intensidad de las fuerzas componentes internas distribuidas que resisten un cambio en la forma de un cuerpo y 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.

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

Esfuerzo:

Es la Fuerza que actúa sobre un cuerpo y que tiende a estirarla (tracción), aplastarla (compresión), doblarla (flexión), cortarla (corte) o retorcerla (torsión).

Existen cinco tipos de esfuerzos:

Tracción,

comprensión,

flexión,

cizalladura

y torsión.

Esfuerzo de Tracción:

El cuerpo está sometido a un esfuerzo de tracción cuando se le aplican dos fuerzas de sentido opuesto que tienen tendencia a alargarse.

Ejemplo cuando se aplica una o varias fuerzas a una estructura (Un puente, un edificio, el cuerpo de una maquina etc.).

Se dice que está sometido a un esfuerzo Si la soporta sin deformaciones excesivamente o sin romperse decimos que es una estructura resistente a este esfuerzo por ejemplo, con los cables de un puente colgante.

Esfuerzo por comprensión:

Una estructura está sometida a un esfuerzo de comprensión cuando sufre dos fuerzas o cargas de sentido opuesto que tienden a deformar la estructura por aplastamiento. , por ejemplo, de las columnas. Este esfuerzo no puede ser soportado por los tirantes.

Esfuerzo por flexión:

Una estructura está sometida a un esfuerzo de flexión cuando recibe fuerzas o cargas que tienden a doblar la estructura.

Esfuerzo por cizalladura:

es cuando las cargas que soporta la pieza tienden a cortarla. Éste es el tipo de esfuerzo al que están sometidos los puntos de apoyo de las vigas.

Esfuerzo de torsión:

Una estructura está sometida a una torsión cuando, las cargas que soporta la pieza tienden a retorcerla. Este es el caso de los ejes, cigüeñales y manivelas.

DEFORMACION

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

Cuando la deformación se define como el cambio por unidad de longitud en una dimensión lineal de un cuerpo, el cual va acompañado por un cambio de esfuerzo, se denomina deformación unitaria debida a un esfuerzo. Es una razón o numero no dimensional, y es, por lo tanto, la misma sin importar las unidades expresadas ),

su cálculo se puede realizar mediante la siguiente expresión:

e = e / L (14) donde,

e : es la deformación unitaria

e : es la deformación

L : es la longitud del elemento

Tipos de deformación:

Deformación plástica y elástica.

Deformación elástica:

Capacidad de deformar no permanentemente, al retirar el esfuerzo vuelve a sus dimensiones originales, números de deformaciones limitadas, medida cuantitativa.

Deformación plástica:

Átomos no recuperan si posición original. Se usa para la capacidad de deformación elástica o plástica sin que ocurra la ruptura.

Curva esfuerzo-deformación:

La relación entre el estado de esfuerzos s, inducido en un material por la aplicación de una fuerza, y la deformación e que produce se puede representar gráficamente.

La ley de Hooke:

Esta ley recibe su nombre de Robert Hooke, físico británico contemporáneo de Isaac Newton, y contribuyente prolífico de la arquitectura.

Esta ley comprende numerosas disciplinas, siendo utilizada en ingeniería y construcción, así como en la ciencia de los materiales. Ante el temor de que alguien se apoderara de su descubrimiento, Hooke lo publicó en forma de un famoso anagrama, ceiiinosssttuv, revelando su contenido un par de años más tarde. El anagrama significa Ut tensio sic vis ("como la extensión, así la fuerza").

Ley de elasticidad de Hooke:

Es la fuerza proporcional a la extensión, En física, la ley de elasticidad de Hooke o ley de Hooke, originalmente formulada para casos del estiramiento longitudinal, establece que el alargamiento unitario que experimenta un material elástico es directamente proporcional a la fuerza aplicada: siendo el alargamiento, la longitud original, módulo de Young, la sección transversal de la pieza estirada. La ley se aplica a materiales elásticos hasta un límite denominado límite elástico.

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.

Para medir la resistencia elástica, se han utilizado varios criterios a saber: el límite elástico, el límite proporcional y la resistencia a la cedencia.

El límite elástico

Se define como el mayor esfuerzo que un material es capaz de desarrollar sin que ocurra la deformación permanente al retirar el esfuerzo

El límite proporcional:

Se define cómo el mayor esfuerzo que un material es capaz de desarrollar sin desviarse de la proporcionalidad rectilínea entre el esfuerzo y la deformación; se ha observado que la mayoría de los materiales exhiben esta relación lineal entre el esfuerzo y la deformación dentro del rango elástico.

.RIGIDEZ

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 .

CONCLUSION.

El esfuerzo se define aquí como la intensidad de las fuerzas 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.

Deformación

Bajo un esfuerzo simple dentro del rango proporcional, la razón entre el esfuerzo y la deformación correspondiente es denominada módulo de elasticidad, la deformación viene siendo 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.