esfuerzo

1. Realizado por:
Rosas Lusin C.I 17,898,206

2. El esfuerzo en ingeniería es una de las temáticas fundamentales en el
desarrollo de un ingeniero ya sea mecánico, industrial, metalúrgico,
mecatronico, etc. Debido a que nos permitirá 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, etc.).
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.

3. En física e ingeniería, se denomina tensión mecánica al valor de la
distribución de fuerza por unidad de área en el entorno de un punto
material dentro de un cuerpo material o medio continuo. Un caso
particular es el de tensión uniaxial. A la que se le llama también
esfuerzo simple, es la fuerza por unidad de área que soporta un
material, que se denota con la σ
σ = Esfuerzo o fuerza por unidad de área (valor medio).
P =Carga aplicada.
A = Área de sección transversal.

4.  El esfuerzo axial: es el esfuerzo interno o
resultante de las tensiones perpendiculares
(normales) a la sección transversal de un
prisma mecánico. Este tipo de solicitación
formado por tensiones paralelas está
directamente asociado a la tensión normal.
 El esfuerzo normal: Los esfuerzos normales que
actúan sobre la parte cortada pueden
calcularse con la formula, siempre que la
distribución de esfuerzos sea uniforme sobre
toda el área transversal.

5. El esfuerzo cortante, que a
diferencia del esfuerzo normal o
simple este esfuerzo es el resultado
de aplicar una carga o una fuerza
que es paralela al área transversal
de la pieza sobre la cual se está
aplicando la carga. Un ejemplo
claro es cuando usamos un pinza
para cortar un alambre, si aplicamos
dos cargas de misma magnitud pero
de sentido contrarios estas fuerzas se
transportan en las tenazas de la
pinza, y luego se hace un DCL en el
punto E, vemos que las fuerza
actuantes son paralelas al área del
alambre.

6. La deformación “ε” es el cambio en el tamaño
o forma de un cuerpo debido a la aplicación de
una o más cargas sobre la pieza o estructura. La
magnitud más simple para medir la deformación
es lo que en ingeniería se llama deformación
axial o deformación unitaria se define como el
cambio de longitud por unidad de longitud:
ε= LF – LO
L
Donde Lo es la longitud inicial de la zona en
estudio y Lf la longitud final o deformada.

7. Efecto generado en el material debido a
la aplicación de cargas dinámicas
cíclicas. Los esfuerzos son variables,
alternantes o fluctuantes. La gran
cantidad de repetición de esfuerzos
conducen a la falla por fatiga del
elemento, así el máximo esfuerzo
calculado esté dentro del límite permisible.

8.  La Falla por Fatiga es repentina y total, las señales
son microscópicas.
 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.

9.  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.

10. 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
las dos curvas. En lugar de eso una curva paralela al
eje se retuerce alrededor de él

11. Si se aplica un par de torsión T al extremo
libre de un eje circular, unido a un soporte
fijo en el otro extremo, el eje se torcerá al
experimentar un giro en su extremo libre, a
través de un ángulo, denominado ángulo
de giro. Cuando el eje es circular, el
ángulo es proporcional al par de torsión
aplicado al eje.

12. Una prueba de torsión es una prueba de
mecánica de materiales en donde se realiza
comúnmente en una Maquina Universal, la
evaluación de la resistencia a las fuerzas de
torsión de un material, por aplicación de fuerzas
a probetas o la pieza en sí. Este ensayo se realiza
en el rango de comportamiento linealmente
elástico del material y permite conocer los
siguientes parámetros:
 La resistencia a fluencia o esfuerzo de fluencia
de los materiales.
 La resistencia a ruptura o esfuerzo máximo, de
los materiales que lo componen.

13. Para realizar un ensayo de torsión se debe seguir los
siguientes pasos:
 Tomar las medidas de las probetas
 Alojar la probeta en el sitio correspondiente de la
máquina.
 Ajustar la probeta a la máquina.
 Dependiendo de la maquina se deben colocar los
marcadores en cero (ángulo y fuerza).
 Graduar la aguja indicadora del momento torsor en
"cero".
 Accionar el botón de encendido de la máquina y tomar
los valores de momento torsor de acuerdo a cada
material.
 Retire los pedazos de probeta ensayada y proceda a
colocar una nueva para colocar un nuevo ensayo

14.  El esfuerzo utiliza unidades de fuerza sobre unidades de área, en el sistema
internacional (SI) la fuerza es en Newton (N) y el área en metros cuadrados (m2), el
esfuerzo se expresa por N/m2 o pascal (Pa). Esta unidad es pequeña por lo que se
emplean múltiplos como es el kilopascal (kPa), megapascal (MPa) o gigapascal (GPa).
 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. El análisis de las
deformaciones se relaciona con los cambios en la forma de la estructura que generan
las cargas aplicadas.
 La torsión es el efecto producido por aplicar fuerzas paralelas de igual magnitud pero
en sentido opuesto en el mismo sólido. Ejemplo: cuando se exprime un coleto, al girar la
perilla de una puerta, el movimiento transmitido por el volante al árbol de levas, al
apretar un tornillo, etc.
 La falla por fatiga requiere, básicamente, que se conjuguen dos factores a saber: la
aplicación de cargas repetidas o cíclicas, esto quiere decir que su valor cambia en el
tiempo. La excepción a esta condición está en el hecho de que, si el componente está
trabajando en un ambiente corrosivo, la falla por fatiga se produce bajo condiciones
estáticas.