Este documento describe los diferentes tipos de deformaciones que pueden sufrir los materiales, incluyendo deformaciones elásticas y plásticas. Explica que las deformaciones son consecuencia de fuerzas externas o internas que afectan las características mecánicas de los elementos constructivos. También describe los diferentes tipos de esfuerzos como tracción, compresión, flexión y torsión que pueden inducir estas deformaciones.

1. Deformaciones De Los Materiales.
*
Realizado por:
Argenida López C. C.I: 49.719.412

2. Las Deformaciones del Material pertenecen al grupo de las denominadas lesiones mecánicas. Son
consecuencia de procesos mecánicos, a partir de fuerzas externas o internas que afectan a las características
mecánicas de los elementos constructivos. En el caso de las deformaciones, son una primera reacción del
elemento a una fuerza externa, al tratar de adaptarse a ella.
La mecánica de los sólidos deformables estudia el comportamiento de los cuerpos sólidos deformables ante
diferentes tipos de situaciones como la aplicación de cargas o efectos térmicos. Estos comportamientos, más
complejos que el de los sólidos rígidos, se estudian en mecánica de sólidos deformables introduciendo los
conceptos de deformación y de tensión mediante sus aplicaciones de deformación. Una aplicación típica de la
mecánica de sólidos deformables es determinar a partir de una cierta geometría original de sólido y unas
fuerzas aplicadas sobre el mismo, si el cuerpo cumple ciertos requisitos de resistencia y rigidez. Para resolver
ese problema, en general es necesario determinar el campo de tensiones y el campo de deformaciones del
sólido.

3. Las Deformaciones del Material
pertenecen al grupo de las denominadas
lesiones mecánicas. Son consecuencia de
procesos mecánicos, a partir de fuerzas
externas o internas que afectan a las
características mecánicas de los elementos
constructivos. En el caso de las
deformaciones, son una primera reacción
del elemento a una fuerza externa, al tratar
de adaptarse a ella.

4. Se da cuando un sólido se deforma adquiriendo mayor energía potencial elástica y, por
tanto, aumentando su energía interna sin que se produzcan transformaciones
termodinámicas irreversibles. La característica más importante del comportamiento elástico
es que es reversible: si se suprimen las fuerzas que provocan la deformación el sólido
vuelve al estado inicial de antes de aplicación de las cargas. Dentro del comportamiento
elástico hay varios subtipos:
• Elástico lineal isótropo, como el de la mayoría de metales no deformados en frío
bajo pequeñas deformaciones.
• Elástico lineal no-isótropo, la madera es material orto trópico que es un caso
particular de no-isotropía.
• Elástico no-lineal, ejemplos de estos materiales elásticos no lineales son la
goma, el caucho y el hule, también el hormigón o concreto para esfuerzos de compresión
pequeños se comporta de manera no-lineal y aproximadamente elástica.

5. Aquí existe irreversibilidad;
aunque se retiren las fuerzas bajo las
cuales se produjeron deformaciones
elásticas, el sólido no vuelve
exactamente al estado termodinámico y
de deformación que tenía antes de la
aplicación de las mismas. A su vez los
subtipos son:
• Plástico puro, cuando el
material "fluye" libremente a partir de un
cierto valor de tensión.
• Plástico con endurecimiento,
cuando para que el material acumule
deformación plástica es necesario ir
aumentando la tensión.
• Plástico con ablandamiento.
Se produce cuando la velocidad
de deformación entra en la ecuación
constitutiva, típicamente para deformar con
mayor velocidad de deformación es
necesario aplicar más tensión que para
obtener la misma deformación con menor
velocidad de deformación pero aplicada más
tiempo.
• Visco-elástico, en que las
deformaciones elásticas son reversibles.
Para velocidades de deformaciones
arbitrariamente pequeñas este modelo tiende
a un modelo de comportamiento elástico.
• Visco-plástico, que incluye tanto el
desfasaje entre tensión y deformación por
efecto de la viscosidad como la posible
aparición de deformaciones plásticas
irreversibles.

6. Una forma de comparar la deformación entre
dos elementos, es expresarla como una deformación
porcentual, o en otras palabras, calcular la deformación que
sufrirá una longitud unitaria del material, la cual se denomina
deformación unitaria e. La deformación unitaria se calculará
como:
ɛ = δ /Lo (5)
Donde,
ɛ : deformación unitaria,
δ:deformación total.
Lo: longitud inicial del elemento deformado.
Algunas características mecánicas de los materiales como
su resistencia (capacidad de oponerse a la rotura), su
rigidez (capacidad de oponerse a las deformaciones) y su
ductilidad (capacidad de deformarse antes de romperse).
Son aquellos debidos a fuerzas
que actúan a lo largo del eje del elemento,
los esfuerzos normales axiales por lo general
ocurren en elementos como cables, barras
o columnas sometidos a fuerzas axiales (que
actúan a lo largo de su propio eje), las cuales
pueden ser de tensión o de compresión.
Además de tener resistencia, los materiales
deben tener rigidez, es decir tener capacidad
de oponerse a las deformaciones.

7. Las fuerza parte del mismo con respecto a otra. En
este caso, sobre el área de deslizamiento se produce
un esfuerzo cortante, o tangencial, o de cizalladora.
Análogamente a lo que sucede con el esfuerzo normal,
el esfuerzo cortante se define como la relación entre la
fuerza y el área a través de la cual se produce el
deslizamiento, donde la fuerza es paralela al área. El
esfuerzo cortante se calcula como: Esfuerzo cortante
= fuerza / área donde se produce el deslizamiento
𝜏 = F / A
Donde
𝜏: es el esfuerzo cortante
F: es la fuerza que produce el esfuerzo cortante
A: es el área sometida a esfuerzo cortante.
zas aplicadas a un elemento estructural pueden inducir
un efecto de deslizamiento de una

8. La acción de las fuerzas sobre los
cuerpos y su estructura provoca una serie
de efectos internos. Estos efectos se
manifiestan como tensiones externas.
Esfuerzo es la tensión interna que
experimentan todos los cuerpos
sometidos a la acción de una o varias
fuerzas:
*Tracción: Al aplicar dos fuerzas
perpendiculares a la superficie, en la misma
dirección y sentido contrario hacia fuera, el cuerpo
tiende a estirarse.
* Compresión: Al aplicar dos
fuerzas perpendiculares a la superficie, en la
misma dirección y sentido contrario hacia adentro,
el cuerpo tiende a comprimirse.

9. *Flexión: Al aplicar dos fuerzas
perpendiculares a la longitud, en la misma
dirección y sentido, el cuerpo tiende a
doblarse.
*Torsión: Al aplicar dos fuerzas
perpendiculares a la longitud, en la misma
dirección y sentido contrario, el cuerpo tiende a
retorcerse.
*Cizalladora o cortadura: Al aplicar dos fuerzas
perpendiculares a la longitud, en la misma dirección y sentido
contrario, el cuerpo tiende a cortarse.
*Esfuerzos permisibles: Es la carga máxima que
puede soportar un elemento sin fallar antes de que termine su vida
útil predeterminada.
Las fallas pueden ser por rotura, deformación o fatiga, depende de
cada aplicación y de cada tipo de esfuerzos que se le estén
aplicando, por ejemplo si es los esfuerzos pueden ser estáticos,
dinámicos o cíclicos o combinación de estos. Matemáticamente se
calcula.
EP=ER/n
EP esfuerzo permisible.
ER carga de rotura en ensayo de laboratorio.
n coeficiente de seguridad depende del tipo de carga y del tipo de
material.

10. 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. La deformación elástica obedece a la Ley de Hooke Monografías. Como la constante de
proporcionalidad E llamada módulo de elasticidad o de Young, representa la pendiente del segmento lineal de
la gráfica Esfuerzo - Deformación, y puede ser interpretado como la rigidez, o sea, la resistencia del material a
la deformación elástica. En la deformación plástica la Ley de Hooke deja de tener validez.