Trabajo de capitulos 1, 2 , 3

1. Republica Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación Universitaria
Instituto Universitario Politécnico ¨Santiago Mariño¨
Extensión Col Ciudad Ojeda
Capítulos I, II, III
Realizado por:
Kimberly Acurero
C.I: 20.454.792
Ciudad Ojeda, Junio 2015

2. ESFUERZO
Son las fuerzas intensas, debido a las cargas, sometidos a un elemento
resistente. Por el esfuerzo se define aquí como la intensidad de las fuerzas
componentes internas distribuidas que resisten un cambio en forma de un
cuerpo.

3. Tipos de Esfuerzo
o Esfuerzo de Tracción: Es el esfuerzo que se desarrolla en la sección transversal de una pieza
para sustituir su elongación pero que tienden a la alargarla
o Esfuerzo de Compresión: Es la resultante de las tensiones o presiones que existen dentro de un
solido deformable o medio continuo, caracterizada porque tiende a una reducción de volumen del
cuerpo
o Esfuerzo de Flexión: Esfuerzo que tiende a doblar el objeto las esfuerzas que actúan son
paralelas a las superficie que sostienen el objeto siempre que existen flexión también hay
esfuerzos de tracción y de compresión
o Esfuerzo de cortadura: Esfuerzo que tiende a cortar el objeto por la aplicación de dos fuerzas en
sentidos contrarios y no alineados se encuentran en uniones como: Tornillos, remaches y
soldaduras
o Esfuerzo de torsión : se define como la capacidad de torsión de objetos en rotación alrededor de
un eje fijo. En otras palabras, es la multiplicación de la fuera y la distancia mas corta entre el punto
de aplicación de la fuerza y el eje fijo de la definición, también se puede inferir que el par es una
cantidad vectorial que tiene tanto la dirección como en magnitud sin embargo, ya que esta girando
alrededor de un eje fijo de su dirección puede ser en sentido horario o anti horario

4. Ensayo de tracción
A menudo se realizan una serie de pruebas a los materiales (fundamentalmente metales) para ver su
comportamiento, a esta prueba se le llama ensayos a partir de estos se puede determinar:
o Sus características para una posible utilización
o Los defectos de las piezas ya determinadas
El ensayo de tracción es el mas importante y el mas empleado de todos. Se realiza con
probetas de dimensiones normalizadas que sostienen a esfuerzos de tracción
progresivamente crecientes, en dirección longitudinal, hasta producir su ruptura
El ensayo de tracción permite estudiar el alargamiento de la probeta en función de la
fuerza o carga actuante la forma del diagrama depende del material a ensayar en la
imagen podemos ver un diagrama característico de un material dúctil y maleable como
acero extra suave

5. Ensayo de Compresión
Los ensayos de Compresión practicados para medir el esfuerzo de compresión son contrarios
a los aplicados al de tracción ,con respecto al sentido de la fuerza aplicada tiene varias
limitaciones :
o Dificultad de aplicar una carga concéntrica o axial, sin que aparezca pandeo.
o Una probeta de sección circular es preferible a otras formas.
o Duros
o Semiduros
o Blandos

6. Deformación
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.
Características:
o Deformación Elástica :La mayoría de las propiedades de los aceros que son de interés
para los ingenieros se pueden obtener directamente de las curvas de esfuerzo
deformación. Tales características importantes como el limite elástico proporcional el
punto de fluencia la resistencia, la ductilidad y las propiedades, de endurecimiento por
deformación son evidentes de inmediato
o Deformación por Relajación: Cuando al acero de presesfuerzo se le esfuerza los
niveles que son usuales durantes el tensado inicial y al actuar las cargas de servicio se
presenta una propiedad llamada relajamiento y se define como la perdida de esfuerzo
en un material esforzado en un material esforzado mantenido con longitud constante.

7. Tipos de Deformación
Deformación Plástica: Es 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.
Deformación Elástica: Es 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.

8. Elemento de Diagrama de Esfuerzo
o Limite de proporcionalidad: Hasta el punto la relación entre el esfuerzo y
la deformación es lineal
o Limite de elasticidad: mas allá de este limite el material no recupera su
forma original al ser descargado quemado con una deformación
permanente
o Punto de cadencia: aparece en el diagrama un considerable alargamiento
o cadencia en los materiales frailea.
o Esfuerzo ultimo: Máxima ordenada del diagrama esfuerzo-Deformacion
o Punto de ruptura: Cuanto el material de falla

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

11. Estudio de Torsión
El estudio general de la torsión es complicado porque bajo este tipo de solicitación la sección
transversal de una pieza en general se caracteriza por fenómenos
1º Aparecen tensiones tangenciales paralelas a la sección transversal
2º Cuando las tensiones anteriores están distribuida adecuadamente, casa que sucede
para siempre menos que la sección tenga simetría circular, aparecen alabeos seccionales que
hacen que las secciones transversales deformadas no sean planas

12. Diagrama de Momentos de torsión
Al aplicar las Ecuaciones de la estática, en el empotramiento se producirá un momento
torsor igual u el sentido contrario T
Si cortamos el eje por 1-1 y nos quedamos con la parte de abajo para que este trozo
de eje este en equilibrio, en la sección 1-1 debe existir un momento de torsión igual y
de sentido contrario
por lo tanto en cualquier sección de este eje existe un momento tordor T. El diagrama
de momento torsores será:

13. Angulo girado por un eje
Para el estudio de la torsión de un eje cilíndrico vamos a suponer las siguientes hipótesis:
A) Hipótesis de secciones planes
B)Los diámetros se conservan así como la distancia entre ellos
C) Las secciones van a girar como si tratara un elemento diferencial de eje en el que
estudiaremos su deformación y después las tensiones a las que esta sometido
Vamos aislar el trozo DX de eje

14. Cálculo de las tensiones a las que está sometido el elemento ABCD.
El lado cd desliza hacia la derecha respecto al lado ab; por tanto existe una t.
Este elemento trabaja a tensión cortante pura. El valor de t será:
r = G . y = G . e . D/2
El circulo de Morh de este elemento es el circulo de la tensión cortante pura.
Las tensiones principales de este elemento serán:

15. Las direcciones principales del elemento estarán a 45º.
σ1 = τ y σ2 = -τ
Si en vez de considerar al elemento la superficial abcd, hubiera considerado otro elemento a la
distancia r del centro, la t a la que estaría sometido este elemento será:

16. Cálculo de tmáx y del ángulo girado por el eje en función del
momento torsor.
Supongamos que la figura representa la sección del eje y el momento torsor T que actua
La tensión t en el punto B vale:
Si tomamos un diferencial de are da alrededor del punto B las t de ese da dan una resultante
df
Este F da un diferencial de momento torsor.
El momento torsor de la sección será:
Formula que permite calcular el ángulo girado por el eje por unidad
de longitud, en función del momento torsor.

17. Fatiga
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

18. El grafico de esfuerzo (S) frente al numero de ciclos (N) necesarios para causar la roctura de
probetas similares en un ensayo de fatiga los datos para cada curva de un diagrama S-N se
obtiene determinando la vida a la fatiga de la serie de probetas sujetas a las diversas
cantidades de esfuerzo fluctuante en el eje de esfuerzo puede representar la amplitud de
esfuerzo, el esfuerzo maximo el mínimo casi siempre se usa una escala de registro para la
escala N y a veces para la escala S modulo recreativo

19. Ruptura por Fatiga
La ruptura tiene su origen en pequeños defectos o concentradores de la tensión
cada uno de los ciclos producen un avance del frente la grieta hasta que la seccion
remante no es capaz de soportar la carga estática. El inicio de la propagación de la
grieta dependen fuertemente de las características resistentes del materia, de su
estructura cristalina y del tratamiento a que se somete en su proceso de
fabricación.
En el colapso pro la fatiga en su inicio es un fenómeno superficial y su avance
depende del nivel de tensión aplicada a el material

20. Modos de Falla por la fatiga

21. Estados de la Fatiga
o Deformación plástica de los granos próximos de la superficie: La tension cortante en
el plano superficial de la pieza produce dislocaciones permanentes que se oxidan
provocando la aparición de extrusiones e instrucciones del tamaño de la grieta en
este estado es microscópico
o Propagación de la grietas: la propagación de la grieta se reorigina
perpendicularmente al campo tractivo
o Colapso por fatiga: El tamaño de la grieta se hace critico y la pieza no es capaz de
soportar el nivel de solicitación rotura inminente