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Esfuerzo de compresión, tensión y cortante.
Miguel Ángel Guerra BeltránMiguel Ángel Villezca Quintana
ESFUERZO DE TENSION
ESFUERZO DE COMPRESION
ESFUERZO DE FLEXION
ESFUERZO DE TORSION
INTRODUCCION
Normalmente, cuando construimos una estructura lo hacemos para
que ésta no se deforme cuando está trabajando. Hay, sin embargo,
algunas estructuras que su trabajo lo ejercen deformándose y
recuperando más tarde su forma original, pero esto es menos
normal. Así, cuando construimos una grúa, esta no debe
deformarse visiblemente al levantar las cargas, o cuando
construimos una casa, ésta no debe caerse por la acción del viento.
ESFUERZO
El efecto que tiene una fuerza aplicada sobre un
determinado cuerpo.
Matemáticamente, las relaciones anteriores entre fuerza,
área y esfuerzo se pueden resumir por la expresión:
o bien :
La relación anterior es una relación
tensorial, de ahí que a s se le denomine
tensor de esfuerzos:
TENSION
Tensión
La física y la ingeniería hablan de tensión mecánica para
referirse a la fuerza por unidad de área en el entorno de
un punto material sobre la superficie de un cuerpo.
Fuselaje reticular o tubular
COMPRESION
Que es?
El esfuerzo de compresión es la resultante de las tensiones o
presiones que existe dentro de un sólido deformable o medio
continuo, caracterizada porque tiende a una reducción de volumen
del cuerpo, y a un acortamiento del cuerpo en determinada
dirección.
1- Se denomina deformación unitaria a
tracción o a compresión.
2- Variación total de longitud.
3- Longitud total.
EJEMPLOS
COMPRESION EN EL AVION
En general, cuanto más corto es el miembro, mayor
compresión puede soportar antes de fallar.
Las partes de la estructura del avión que están
sometidas a la compresión son las partes rígidas del
mismo.
EJEMPLOS
Miembros verticales del fuselaje. Algunas partes del tren.
FLEXION
Flexión.
Es una combinación de compresión y de tracción.
Mientras que las fibras superiores de la pieza sometida
a un esfuerzo de flexión se alargan, las inferiores se
acortan, o viceversa.
Se dice que una pieza trabaja a la flexión
cuando está solicitada por fuerzas que
tienden a curvar su eje longitudinal.
Esta situación se suele dar en la sección del ala
más cercana al fuselaje debido a la acción de la
sustentación. Así, se dice, que está sometido a
enormes momentos flectores.
TORSION
Que es?
En ingeniería, 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.
EJEMPLOS
TORSION EN EL AVION
La torsión tiene lugar cuando dos fuerzas
retorcedoras actúan en dirección opuesta
una a la otra, provocando, eventualmente, la
falla de la parte por rotura.
EJEMPLOS
Las alas están sometidas a la
torsión cada vez que la
dirección se cambia
repentinamente.
El tren aumentará los
esfuerzos de torsión aplicados
al fuselaje.
APLICACION
Los problemas de construcción más importantes planteados
por el estudio de los esfuerzos probablemente estriben en dar
a las alas, fuselaje y cola proporciones tales que desarrollen
los esfuerzos a la tracción y a la compresión necesarios para
resistir, sin fallar, las fuerzas a que el avión está sometido.
CONSIDERACIONES
Los esfuerzos más serios de esta naturaleza tienen lugar,
generalmente, en la fijación, al fuselaje de monoplanos de ala baja,
de gran alargamiento.
Las superficies de control también están sometidas a esfuerzos. Si
el flujo del aire sobre las superficies es afectado por cables de
control flojos, reglaje deficiente u otros motivos, éstas vibrarán, lo
que puede ocasionar, eventualmente, fallas estructurales.
DUDAS
Ejercicios:
CONCLUSIONES
