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Las fuerzas internas de un elemento están ubicadas dentro del material por 
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Esfuerzo, Deformacion, Fatiga. ELEMENTOS DE MAQUINAS

  1. 1. 26.887.463 MARIA BETANIA AULAR
  2. 2. El esfuerzo en ingeniería es una de las temáticas fundamentales en el desarrollo de un ingeniero ya sea mecánico, industrial, metalúrgico, mecatrónica. Debido a que nos ayudará analizar nuestro entorno mucho más afondo y con una visión mucho más científica, permitiendo percibir al mundo como un entorno lleno de materiales y de fuerzas. Existe la tendencia a pensar que los elementos estructurales sometidos a torsión son de incumbencia de los ingenieros mecánicos( ejes de motores, piñones, entre otras). Sin embargo en las estructuras es bastante común que por la forma de aplicación de las cargas o por la forma misma de la estructura (asimetrías) se presenten este tipo de efectos en los elementos. La mejor manera de entender el comportamiento mecánico de un material es someterlo a una determinada acción (una fuerza) y medir su respuesta (la deformación que se produzca).
  3. 3. 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. 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.
  4. 4. La fuerza de tracción es la que intenta estirar un objeto (tira de sus extremos (fuerza que soportan cables de acero en puentes colgantes, etc). Es la resultante de las tensiones o presiones q ue 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 (Coeficiente de Poisson).
  5. 5. Es un tipo de deformación que presenta un elemento estructural alargado en una dirección perpendicular a su eje longitudinal. 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 .Es la multiplicación de la fuerza y la distancia más corta entre el punto de aplicación de la fuerza y el eje fijo.
  6. 6. 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.
  7. 7. Cambio temporal de forma producido por una fuerza mecánica dentro del límite elástico (proporcional) del material bajo presión, recuperándose la forma y dimensión originales al eliminar la fuerza deformante. La fuerza, al estar por debajo del límite proporcional, hace que los átomos del enrejado cristalino se desplacen sólo en valores tales que, al disminuir a que élla, vuelvan a su posición original.
  8. 8. Cambio permanente de forma o dimensión debido a una fuerza mecánica mayor que el límite elástico(proporcional) del material bajo presión, que no recupera su forma original al eliminar la fuerza deformante. La fuerza que excede el límite proporcional, hace que los átomos del enrejado cristalino se desplacen hasta el punto de no poder volver más a su posición original.
  9. 9. Es la capacidad de un objeto material para soportar esfuerzos sin adquirir grandes deformaciones y/o desplazamientos. Los coeficientes de rigidez son magnitudes físicas que cuantifican la rigidez de un elemento resistente bajo diversas configuraciones de carga. Normalmente las rigideces se calculan como la razón entre una fuerza aplicada y el desplazamiento obtenido por la aplicación de esa fuerza.
  10. 10. Es la propiedad de la materia, que junto a la ductilidad presentan los cuerpos a ser labrados por deformación, la maleabilidad permite la obtención de delgadas láminas de material sin que éste se rompa, teniendo en común que no existe ningún método para cuantificarlas. El elemento conocido más maleable es el oro, que se puede malear hasta láminas de una diezmilésima de milímetro de espesor. También presentan esta característica otros metales como el platino, la plata, el cobre, el hierro y el aluminio.
  11. 11. La Resiliencia es la magnitud que cuantifica la cantidad de energía que un material puede absorber al romperse por efecto de un impacto, por unidad de superficie de rotura. Se diferencia de la tenacidad en que esta última cuantifica la cantidad de energía absorbida por unidad de superficie de rotura bajo la acción de un esfuerzo progresivo, y no por impacto. El ensayo de resiliencia se realiza mediante el Péndulo de Charpy, también llamado prueba Charpy.
  12. 12. Se llama dureza al grado de resistencia al rayado que ofrece un material. La dureza es una condición de la superficie del material y no representa ninguna propiedad fundamental de la materia. Se evalúa convencionalmente por dos procedimientos. El más usado en metales es la resistencia a la penetración de una herramienta de determinada geometría. El ensayo de dureza es simple, de alto rendimiento ya que no destruye la muestra y particularmente útil para evaluar propiedades de los diferentes componentes microestructurales del material.
  13. 13. Es la curva resultante graficada con los valores del esfuerzo y la correspondiente deformación unitaria en el espécimen calculado a partir de los datos de un ensayo de tensión o de compresión.
  14. 14. En ingeniería y, en especial, en ciencia de los materiales, la fatiga de materiales se refiere a un fenómeno por el cual la rotura de los materiales bajo cargas dinámicas cíclicas se produce más fácilmente que con cargas estáticas.
  15. 15. 1. El material es sometido a esfuerzos, probeta de viga giratoria 2. Ciclos: cantidad de giros que se realiza a la probeta de aplicación de cargas 3. Medio ciclo: N=1/2 implica aplicar la carga, suprimir la carga y girar la probeta a 180grados. 4. Un ciclo: N=1 implica aplicar y suprimir la carga alternativamente a ambos sentidos.
  16. 16. Estas curvas se obtienen a través de una serie de ensayos donde una probeta del material se somete a tensiones cíclicas con una amplitud máxima relativamente grande (aproximadamente 2/3 de la resistencia estática a tracción). Se cuentan los ciclos hasta rotura. Este procedimiento se repite en otras probetas a amplitudes máximas decrecientes.
  17. 17. Cuando una fuerza externa actúa sobre un material causa un esfuerzo o tensión en el interior del material que provoca la deformación del mismo. En muchos materiales, entre ellos los metales y los minerales, la deformación es directamente proporcional al esfuerzo. No obstante, si la fuerza externa supera un determinado valor, el material puede quedar deformado permanentemente, y la ley de Hooke ya no es válida. El máximo esfuerzo que un material puede soportar antes de quedar permanentemente deformado se denomina límite de elasticidad.
  18. 18. Las fuerzas internas de un elemento están ubicadas dentro del material por lo que se distribuyen en toda el área; justamente se denomina esfuerzo a la fuerza por unidad de área. 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. 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. En el caso de La Torsión se puede decir que, se refiere a la deformación helicoidal que sufre un cuerpo cuando se le aplica un par de fuerzas (sistema de fuerzas paralelas de igual magnitud y sentido contrario). La torsión resultan útil para el cálculo de elementos de máquina sometidos a torsión tales como ejes de transmisión, tornillos, resortes de torsión y cigüeñales.

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