INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO“SANTIAGO MARIÑO”

EXTENSION NUEVA ESPARTAESCUELA: ING. INDUSTRIAL

     

Esfuerzo y Deformación 

 BR. NELYANGELYS UMBRIA

C.I: 23.589.949 

ELEMENTO DE MAQUINAPROF.: JULIAN CARNEIRO

  

PORLAMAR, ABRIL 2015

El Esfuerzo

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

También se define como la fuerza por unidad de superficie que soporta ó se aplica sobre un cuerpo, es decir es la relación entre la fuerza aplicada y la superficie en la cual se aplica. Una fuerza aplicada a un cuerpo no genera el mismo esfuerzo sobre cada una de las superficies del cuerpo, pues al variar la superficie varia la relación fuerza / superficie, lo que comprende el esfuerzo.

Tipos De Esfuerzo

Tracción. Hace que se separen entre sí las distintas partículas que componen una pieza, tendiendo a alargarla. Por ejemplo, cuando se cuelga de una cadena una lámpara, la cadena queda sometida a un esfuerzo de tracción, tendiendo a aumentar su longitud.

Compresión. Hace que se aproximen las diferentes partículas de un material, tendiendo a producir acortamientos o aplastamientos. Cuando nos sentamos en una silla, sometemos a las patas a un esfuerzo de compresión, con lo que tiende a disminuir su altura.

Tipos de esfuerzo

Tipos de esfuerzo

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. Al saltar en la tabla del trampolín de una piscina, la tabla se flexiona. También se flexiona un panel de una estantería cuando se carga de libros o la barra donde se cuelgan las perchas en los armarios.

Tipos de esfuerzo

Torsión. Las fuerzas de torsión son las que hacen que una pieza tienda

a retorcerse sobre su eje central. Están sometidos a esfuerzos de

torsión los ejes, las manivelas y los cigüeñales.

Tipo de esfuerzo

Cizallamiento o cortadura. Se produce cuando se aplican fuerzas perpendiculares a la pieza, haciendo que las partículas del material tiendan a resbalar o desplazarse las unas sobre las otras. Al cortar con unas tijeras un papel estamos provocando que unas partículas tiendan a deslizarse sobre otras. Los puntos sobre los que apoyan las vigas están sometidos a cizallamiento.

Deformación

La resistencia del material no es el único parámetro que debe utilizarse al diseñar o analizar una estructura; controlar las deformaciones para que la estructura cumpla con el propósito para el cual se diseñó tiene la misma o mayor importancia. El análisis de las deformaciones se relaciona con los cambios en la forma de la estructura que generan las cargas aplicadas. 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 número no dimensional, y es, por lo tanto, la misma sin importar las unidades expresadas  

Este tipo de deformación es

reversible. Una vez que ya no

se aplican las fuerzas, el objeto

vuelve a su forma original.

Elastómeros y metales con

memoria de forma tales como

Nitinol exhiben grandes rangos

de deformación elástica, como

el caucho. Sin embargo

elasticidad es no lineal en estos

materiales. Metales normales,

cerámica y la mayoría de los

cristales muestran elasticidad

lineal y una zona elástica

pequeña.

Este tipo de deformación es

irreversible. Sin embargo, un

objeto en el rango de

deformación plástica primero se

han sometido a deformación

elástica, que es reversible, por

lo que el objeto volverá forma

parte a su forma original.

Termoplásticos blandos tienen

una gama bastante grande

deformación plástica como

hacer metales dúctiles tales

como el cobre, la plata, y oro.

Acero también lo hace, pero no

es de hierro fundido. 

Deformación elástica La deformación plástica

Tipos de deformación

Los materiales, en su totalidad, se deforman a una carga externa. Se sabe además que, hasta cierta carga límite el sólido recobra sus dimensiones originales cuando se le descarga. La recuperación de las dimensiones originales al eliminar la carga es lo que caracteriza al comportamiento elástico. La carga límite por encima de la cual ya no se comporta elásticamente es el límite elástico. Al sobrepasar el límite elástico, el cuerpo sufre cierta deformación permanente al ser descargado, se dice entonces que ha sufrido deformación plástica.El comportamiento general de los materiales bajo carga se puede clasificar como dúctil o frágil según que el material muestre o no capacidad para sufrir deformación plástica. Los materiales dúctiles exhiben una curva Esfuerzo - Deformación que llega a su máximo en el punto de resistencia a la tensión. En materiales más frágiles, la carga máxima o resistencia a la tensión ocurre en el punto de falla. En materiales extremadamente frágiles, como los cerámicos, el esfuerzo de fluencia, la resistencia a la tensión y el esfuerzo de ruptura son iguales

Importancia