ELEMENTO DE MAQUINAS ADRIANNY LEON

1. Capitulo I, II Y III
Realizado por:
Leon Adrianny
C.I 23.592.232

2. Es 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.
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.

3. La deformación es, en sentido generalizado, el cambio
geométrico que experimenta un cuerpo no rígido bajo la acción de las
fuerzas externas y de volumen o de inercia que a él se aplican. 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.

4. 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. Aunque es un fenómeno que, sin definición formal,
era reconocido desde la antigüedad, este comportamiento no fue de
interés real hasta la Revolución Industrial, cuando, a mediados del
siglo XIX comenzaron a producir las fuerzas necesarias para provocar
la rotura con cargas dinámicas son muy inferiores a las necesarias en
el caso estático; y a desarrollar métodos de cálculo para el diseño de
piezas confiables. Este no es el caso de materiales de aparición
reciente, para los que es necesaria la fabricación y el ensayo de
prototipos.

5. 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. • 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. • 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.

6. 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. La torsión se
caracteriza geométricamente porque cualquier curva paralela al eje
de la pieza deja de estar contenida en el plano formado
inicialmente por las dos curvas. En lugar de eso una curva paralela
al eje se retuerce alrededor de él.

7. Es la capacidad de un elemento estructural 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. Para barras o vigas se habla así de rigidez axial, rigidez
flexional, rigidez torsional o rigidez frente a esfuerzos cortantes, etc.

8. La rigidez axial de un prisma o barra recta, como por ejemplo
una viga o un pilar es una medida de su capacidad para resistir
intentos de alargamiento o acortamiento por la aplicación de cargas
según su eje. Rigidez flexional La rigidez flexional de una barra recta
es la relación entre el momento flector aplicado en uno de sus
extremos y el ángulo girado por ese extremo al deformarse cuando la
barra está empotrada en el otro extremo. Para barras rectas de sección
uniforme existen dos coeficientes de rigidez según el momento flector
esté dirigido según una u otra dirección principal de inercia. Rigidez
frente a cortante La rigidez frente a cortante es la relación entre los
desplazamientos verticales de un extremo de un viga y el esfuerzo
cortante aplicado en los extremos para provocar dicho
desplazamiento. En barras rectas de sección uniforme existen dos
coeficientes de rigidez según cada una de las direcciones principales.

9. En general debido a las características peculiares de la flexión
cuando el momento flector no es constante sobre una taza prismática
aparecen también esfuerzos cortantes, eso hace al aplicar esfuerzos de
flexión aparezcan desplazamientos verticales y viceversa, cuando se
fuerzas desplazamientos verticales aparecen esfuerzos de flexión. Para
representar adecuadamente los desplazamientos lineales inducidos
por la flexión, y los giros angulares inducidos por el cortante.
Rigidez torsional: La rigidez torsional en una barra recta de sección
uniforme es la relación entre el momento torsor aplicado en uno de
sus extremos y el ángulo girado por este extremo. Rigidez de
membrana La rigidez de membrana es el equivalente bidimensional de
la rigidez axial en el caso de elementos lineales.

10.  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.

11.  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.

12.  Esfuerzo normal: Esfuerzo normal (normal o perpendicular al plano
considerado), es el que viene dado por la resultante de tensiones
normales σ, es decir, perpendiculares, al área para la cual
pretendemos determinar el esfuerzo normal.

13.  Esfuerzo cortante:Esfuerzo cortante (tangencial al plano
considerado), es el que viene dado por la resultante de tensiones
cortantes τ, es decir, tangenciales, al área para la cual pretendemos
determinar el esfuerzo cortante.

14.  Torsión recta (teoria de Coulomb): La teoría de Coulomb es aplicable a ejes
de transmisión de potencia macizos o huecos, debido a la simetría circular
de la sección no pueden existir alabeos diferenciales sobre la sección. De
acuerdo con la teoría de Coulomb la torsión genera una tensión cortante el
cual se calcula mediante la fórmula:
Donde:
Tp : Esfuerzo cortante a la distancia rho.
T: Momento torsor total que actúa sobre la sección.
P : distancia desde el centro geométrico de la sección hasta el punto donde se
está calculando la tensión cortante.
J: Módulo de torsión.

15.  Torsión no recta: Teoría de Saint-Venant:
Para una barra recta de sección no circular además del giro relativo
aparecerá un pequeño alabeo que requiere una hipótesis cinemática más
complicada. Para representar la deformación se puede tomar un sistema de ejes
en el que X coincida con el eje de la viga y entonces el vector de
desplazamientos de un punto de coordenadas (x, y, z) viene dado en la
hipótesis cinemática de Saint-Venant por:
Donde θes el giro relativo de la sección (siendo su derivada constante); siendo
zC y yC las coordenadas del centro de cortante respecto al centro de gravedad
de la sección transversal y siendo ω(y, z) la función de alabeo unitario que da
los desplazamientos perpendiculares a la sección y permiten conocer la forma
curvada final que tendrá la sección transversal.

16.  Fatiga térmica: La fatiga térmica se induce normalmente a
temperaturas elevadas debido a tensiones térmicas fluctuantes; no
es necesario que estén presentes tensiones mecánicas de origen
externo. La causa de estas tensiones térmicas es la restricción a la
dilatación y o contracción que normalmente ocurren en piezas
estructurales sometidas a variaciones de temperatura. La magnitud
de la tensión térmica resultante debido a un cambio de temperatura
depende del coeficiente de dilatación térmica y del módulo de
elasticidad.

17.  Fatiga estática (corrosión-fatiga): la fatiga con corrosión ocurre por
acción de una tensión cíclica y ataque químico simultáneo.
Lógicamente los medios corrosivos tienen una influencia negativa y
reducen la vida a fatiga, incluso la atmósfera normal afecta a
algunos materiales. A consecuencia pueden producirse pequeñas
fisuras o picaduras que se comportarán como concentradoras de
tensiones originando grietas. La de propagación también aumenta
en el medio corrosivo puesto que el medio corrosivo también
corroerá el interior de la grieta produciendo nuevos concentradores
de tensión.

18. La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con que
interactúan dos cargas puntuales en reposo es directamente
proporcional al producto de la magnitud de ambas cargas e
inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa y
tiene la dirección de la línea que las une. La fuerza es de repulsión si
las cargas son de igual signo, y de atracción si son de signo contrario.

19. La expresión matemática solo es aplicable a cargas puntuales estacionarias, y
para casos estáticos más complicados de carga necesita ser generalizada mediante el
potencial eléctrico. El campo eléctrico creado por una distribución de carga dada por
Cuando las cargas eléctricas están en movimiento es necesario reemplazar incluso
el potencial de Coulomb por el potencial vector de Liénard-Wiechert, especialmente si las
velocidades de las partículas son cercanas a la velocidad de la luz.
Para cargas distancias pequeñas (del orden del tamaño de los átomos), la fuerza
electrostática efectiva debe ser corregida por factores cuánticos. Para campos muy intensos
puede ocurrir el fenómeno de la creación espontánea de pares de partícula-antipartícula
que requieren corregir el campo para distancias muy cortas.

20. La Ley de Hooke establece que el límite de la tensión elástica de
un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza. Mediante un
análisis e interpretación de la Ley de Hooke se estudia aspectos
relacionados con la ley de fuerzas, trabajo, fuerzas conservativas y
energía de Resortes . Los resortes son un modelo bastante interesante
en la interpretación de la teoría de la elasticidad.

21. En la mecánica de sólidos deformables elásticos la distribución
de tensiones es mucho más complicada que en un resorte o una barra
estirada sólo según su eje. La deformación en el caso más general
necesita ser descrita mediante un tensor de deformaciones mientras
que los esfuerzos internos en el material necesitan ser representados
por un tensor de tensiones. Estos dos tensores están relacionados por
ecuaciones lineales conocidas por ecuaciones de Hooke generalizadas
o ecuaciones de Lamé-Hooke, que son las ecuaciones constitutivas
que caracterizan el comportamiento de un sólido elástico lineal.