esfuerzo, deformacion

1. REALIZADO POR: ALBIM VELASQUEZ C.I: 24.129.336
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
SANTIAGO MARIÑO
EXTENSIÓN PORLAMAR

2. INTRODUCCION
 Todo cuerpo en algún momento debe soportar alguna fuerza aplicada,
el estudio de ese esfuerzo y deformación.
 En Ingeniería se seleccionan materiales para diversas aplicaciones y
componentes adecuando las propiedades del material a las condiciones
funcionales requeridas por el componente.
 El primer paso en el proceso de selección requiere el análisis de la
aplicación para determinar las características más importantes que
debe poseer el material; una vez determinadas las propiedades
requeridas, se selecciona el material adecuado usando datos que se
encuentran en los manuales y bases de datos, entonces es ideal
conocer acerca del esfuerzo y la deformación que sufren los diferentes
tipos de materiales

3. 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. 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.

5. ELASTICIDAD
La elasticidad es aquella
propiedad de un
material por virtud de la
cual las deformaciones
causadas por el
esfuerzo desaparecen al
removérsele. Algunas
sustancias, tales como
los gases poseen
únicamente elasticidad
volumétrica, pero los
sólidos pueden poseer,
además, elasticidad de
forma.
Un cuerpo perfectamente elástico se concibe como uno que
recobra completamente su forma y sus dimensiones
originales al retirarse el esfuerzo. No se conocen materiales
que sean perfectamente elásticos a través del rango de
esfuerzos completo hasta la ruptura, aunque algunos
materiales como el acero, parecen ser elásticos en un
considerable rango de esfuerzos.

6. ELASTICIDAD
Algunos materiales, como el hierro
fundido, el concreto, y ciertos metales no
ferrosos, son imperfectamente elásticos
aun bajo esfuerzos relativamente
reducidos, pero la magnitud de la
deformación permanente bajo carga de
poca duración es pequeña, de tal forma
que para efectos prácticos el material se
considera como elástico hasta
magnitudes de esfuerzos razonables

7. DEFORMACIÓN
La deformación 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.

8. 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.
DEFORMACIÓN

9. RESISTENCIA ÚLTIMA
El término resistencia última
está relacionado con el
esfuerzo máximo que un
material puede desarrollar. La
resistencia a la tensiones el
máximo esfuerzo de tensión
que un material es capaz de
desarrollar. La figura 17
muestra, esquemáticamente,
las relaciones entre esfuerzo
y deformación para un metal
dúctil y un metal no dúctil
cargado hasta la ruptura por
tensión

10. PLASTICIDAD
La plasticidad es aquella propiedad que permite al material
sobrellevar deformación permanente sin que sobrevenga la
ruptura. Las evidencias de la acción plástica en los materiales
estructurales se llaman deformación, flujo plástico y creep.
Las deformaciones plásticas son causadas por deslizamientos inducidos por esfuerzos
cortantes.Tales deformaciones pueden ocurrir en todos los materiales sometidos a
grandes esfuerzos, aun a temperaturas normales. Muchos metales muestran un efecto
de endurecimiento por deformación al sobrellevar deformaciones plásticas, ya que
después de que han ocurrido deslizamientos menores por corte no acusan
deformaciones plásticas adicionales hasta que se aplican esfuerzos mayores. No se
presentan cambios apreciables de volumen como resultado de las deformaciones
plásticas.

11. Deformación plástica y plano de deslizamiento

12. PLASTICIDAD
La plasticidad es importante en las operaciones de formación,
conformación y extrusión. Algunos metales se conforman en frío,
por ejemplo, la laminación profunda de láminas delgadas.
Muchos metales son conformados en caliente, por
ejemplo, la laminación de perfiles de acero estructural y el
forjado de ciertas partes para máquinas; los metales
como el hierro fundido se moldean en estado de fusión; la
madera se flexiona mejor mientras está seca y caliente.
Los materiales maleables son aquellos que pueden
martillarse para formar láminas delgadas sin fractura; la
maleabilidad depende tanto de la suavidad como de la
plasticidad del material.

13. RIGIDEZ
La rigidez tiene que ver con la deformabilidad relativa de
un material bajo carga. Se le mide por la velocidad del
esfuerzo con respecto a la deformación.
Mientras mayor sea el esfuerzo requerido para producir
una deformación dada, más rígido se considera que es el
material.

14. Bajo un esfuerzo simple dentro del rango proporcional, la razón entre el esfuerzo y la
deformación correspondiente es denominada módulo de elasticidad (E). Existen tres
módulos de elasticidad: el módulo en tensión, el módulo en compresión y el módulo en
cortante.
RIGIDEZ
Bajo el esfuerzo de tensión, esta medida de rigidez se denomina módulo de
Young; bajo corte simple la rigidez se denomina módulo de rigidez. En
términos del diagrama de esfuerzo y deformación, el módulo de elasticidad
es la pendiente del diagrama de esfuerzo y deformación en el rango de la
proporcionalidad del esfuerzo y la deformación

15. CAPACIDAD ENERGÉTICA
La capacidad de un
material para
absorber o almacenar
energía se denomina
capacidad energética
del material.
La cantidad de energía absorbida al esforzar
un material hasta el límite elástico, o la
cantidad de energía que puede recobrarse
cuando el esfuerzo es liberado del límite
elástico, es llamada la resiliencia elástica.

16. El módulo de resiliencia es una
medida de lo que puede llamarse
la resistencia a la energía elástica
del material y es de importancia en
la selección de materiales para
servicio, cuando las partes están
sometidas a cargas de energía,
pero cuando los esfuerzos deben
mantenerse dentro del límite
elástico (SEELEY y SMITH, 1956).
CAPACIDAD ENERGÉTICA
La energía almacenada por
unidad de volumen en el límite
elástico es el módulo de
resiliencia.

17. ASPECTOS GENERALES DE LA FALLA EN LOS
MATERIALES
La falla puede considerarse como la alteración
del comportamiento característico de acuerdo
con alguna propiedad física básica. Por
ejemplo, el es forzamiento o deformación de
un material más allá del límite elástico, es
decir sin recuperación de su forma o longitud
original. A nivel macroescalar la falla puede
concebirse como el grado de deformación qué
sea excesivo en relación con el desempeño
aceptable de un miembro de alguna estructura
o máquina.

20. FATIGA
Efecto generado en el material
debido a la aplicación de cargas
dinámicas cíclicas. Los esfuerzos
son variables, alternantes o
fluctuantes.
El material es sometido a esfuerzos
repetidos, probeta de viga giratoria.
Ciclos: cantidad de giros que se realiza a
la probeta con aplicación de carga.
Medio Ciclo: N=1/2 implica aplicar la
carga, suprimir la carga y girar la probeta
180º. Un Ciclo: N=1 implica aplicar y
suprimir la carga alternativamente en
ambos sentidos.
CARACTERISTICA
S DE FATIGA

21. La Falla por Fatiga es repentina y total, las señales son
microscópicas.
SEÑALES DE
FATIGA
En las Fallas estáticas las piezas sufren
una deformación detectable a simple
vista. Para evitar la falla por fatiga se
pueden aumentar considerablemente
los factores de seguridad, pero esto
implicaría aumentar ostensiblemente
los costos de fabricación de las piezas.

22. FLEXIÒ
N
En ingeniería se denomina flexión al tipo de deformación que presenta un
elemento estructural alargado en una dirección perpendicular a su eje
longitudinal. El término "alargado" se aplica cuando una dimensión es dominante
frente a las otras. Un caso típico son las vigas, las que están diseñadas para
trabajar, principalmente, por flexión. Igualmente, el concepto de flexión se
extiende a elementos estructurales superficiales como placas o láminas.
El rasgo más destacado es que un objeto sometido a
flexión presenta una superficie de puntos llamada fibra
neutra tal que la distancia a lo largo de cualquier curva
contenida en ella no varía con respecto al valor antes de
la deformación. El esfuerzoque provoca la flexión se
denomina momento flector.

23. TORSIO
Ntorsión 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.

24. DIAGRAMA MOMENTOS
TORSORES
Al aplicar las ecuaciones de la estática, en el
empotramiento se producirá un momento torsor igual
y de sentido contrario a 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 torsor igual y de sentido
contrario. Por tanto en cualquier sección de este eje
existe un momento torsor T.