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Subido porAngela Mariana Valenzuela Rodríguez
01iniciacion a la_resistencia
Este documento presenta conceptos básicos de cálculo de estructuras y resistencia de materiales. Explica que el objetivo es analizar y diseñar máquinas y estructuras portantes mediante la determinación de esfuerzos y deformaciones. Define la resistencia de materiales como la ciencia que estudia la capacidad mecánica de los materiales frente a tensiones y deformaciones, así como la forma y dimensiones que deben tener los elementos para soportar cargas sin sobrepasar límites de tensiones o deformaciones. También introduce conceptos clave como prisma mecánico
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- 6.
- 9. Cálculo de Fuerzas PA C B 1,5m 2,0 m 2,5 m P FBC FAB P = FAB + FBC P 3 = FAB 4 = 5 FBC 1 Kg = 10 N = 0,98 Kp P = 3000 Kg = 30 KN FAB = 4000 Kg = 40 KN FBC = 5000 Kg = 50 KN Resiste si: Material es O.K. Sección es O.K. Construcción O.K. P = 3000 Kg = 30 KN FBC = 5000 FBC = 5000
- 10. Cálculo de Fuerzas P= FAB + FAD 1 Kg ~ 10 N = 0,98 Kp P = 3000 Kg = 30 KN FAB = 3054.5 Kg = 30.5 KN FBC ~ 0000 Kg = 00 KN NBA NBA P = 3000 Kg = 30 KN P A C D 6 m 9 m 8 m B RD RB HD HB P FAD FAB HD = HB = 2661 Kg RD = RB = 1500 Kg
- 12. Iniciación a la Resistenciade los Materiales TENSIONES Y DEFORMACIONES EN MATERIALES ELÁSTICOS de J.A.G. Taboada Texto de referencia:
- 13. PARTE 1 :Resistencia de Materiales • Objeto: COMPENDIO DE LOS CONOCIMIENTOS BASICOS DE ELASTICIDAD Y DE RESISTENCIA DE MATERIALES.
- 14. CAPITULO I : •GENERALIDADES Y DEFINICIONES.
- 15. Lección 1 : •1.1 Introducción . Objeto y Utilidad de la Resistencia de Materiales. • 1.2 Introducción a la elasticidad . Sólido Rígido. Sólido Elástico. • 1.3 Equilibrio Estático. Equilibrio Elástico. • 1.4 Definición de Prisma mecánico. • 1.5 Solicitaciones en la sección de un prisma mecánico. • 1.6 Tensión. Componentes intrínsecas de la tensión.
- 16. • Objetivo: Descubrir mediosy métodos para analizar y diseñar las diferentes máquinas y estructuras portantes. Los métodos que analizaremos se basan en la determinación de esfuerzos y deformaciones. Definimos: Esfuerzos Normales: Provocados por una carga axial o Normal. Esfuerzos Cortantes: Por fuerzas transversales y pares. Esfuerzos de aplastamiento: Creadas en pernos y remaches.
- 17. Definiciones Básicas Se defineEsfuerzo o Tensión a la fuerza por unidad de superficie referida en la que se distribuye la fuerza. σ = F/S Signos (+) Tracción o alargamiento, (-) Compresión. Unidades Sistema Internacional: Fuerza: Newton, Superficie: m2 , Tensión: Pascal = N/m2 , KPa, MPa, GPa MagnitudSistema c.g.s. Técnico S.I. Momento dyn.cm kp.m N.m 1kg.m = 981.105 1 9,8 Tensión dyn/cm2 kp/m2 N/ m2 = P 1kg/cm2 = 98,1.104 104 9,8. 104 P
- 18. 1.2 .- Introduccióna la elasticidad. • Sólido Rígido . Sólido elástico
- 19. Los sólidos sondeformables en mayor o menor medida. Para grandes movimientos y fuerzas relativamente pequeñas los cuerpos se pueden considerar indeformables, es por eso que así se consideran en Cinemática y Dinámica, ya que las deformaciones provocadas son despreciables respecto al movimiento a que están sometidos. Las deformaciones elásticas no afectan al resultado Cinemático de los sistemas. Sólido Rígido <==> Sólido Deformable En Física y Mecánica el SÓLIDO es INDEFORMABLE.
- 20. Un ejemplo dela diferencia puede ser : Hecho : Un coche choca con otro por detrás desplazándolo. En Mecánica estudiaría el desplazamiento en función del ángulo a que ha sucedido, la transmisión de la energía cinética, la inercia transmitida a los pasajeros, el esfuerzo ejercido por el cinturón de seguridad, ... En Resistencia se estudia la deformación producida en el choque, como puede aminorarse el impacto sobre los pasajeros, que material se emplearía para que amortiguase más, que piezas se emplearían para que repercutiese en la menor parte del coche, ..... Sólido Rígido <==> Sólido Deformable
- 21. Sólido Rígido <==>Sólido Deformable En Física permanece estable Los Vectores se consideran deslizantes.
- 22. Sólido Rígido <==>Sólido Deformable En Elasticidad permanece estable pero se deforma Los Vectores se consideran fijos: Dependen del punto de aplicación
- 23. Definición de laResistencia de Materiales La ciencia que estudia la capacidad mecánica doble de los materiales frente a tensiones y frente a deformaciones, así como la forma y dimensiones que deben tener los elementos resistentes para soportar unas determinadas cargas (acciones exteriores) sin que sus tensiones internas sobrepasen a las máximas admisibles del material, por un lado, ni las deformaciones superen a las fijadas por las Normas o el buen uso, por otro.
- 24. Definición de SólidoElástico Es aquel que, frente a unas acciones exteriores, se deforma, pero que una vez que han desaparecido estas, recupera su forma primitiva, siempre y cuando no se hayan superado unos valores que hubieran producido rotura o deformación irreversible. La deformación elástica es reversible
- 25. Definimos Elasticidad comola propiedad que tienen los sólidos de dejarse deformar ante la presencia de acciones (fuerzas o pares ) exteriores y recuperar sus formas primitivas al desaparecer la acción exterior. Se llama deformación elástica la que recupera totalmente su forma original Se llama deformación plástica la que parte de ella es permanente
- 26. Relaciones de Magnitudesfísicas reales Deformaciones δ, φ Alargamientos unitarios ε, γ Acciones (F, M) Tensiones σ, τ
- 27. Características del SólidoElástico • Homogéneo • Continuo • Isótropo Modelos
- 28. 1.3 Equilibrio Estático- Equilibrio Elástico Equilibrio estático: Σ F = 0 Σ Fx = 0 Σ Fy = 0 Σ Fz = 0 Σ M = 0 Σ Mx = 0 Σ My = 0 Σ Mz = 0 Equilibrio Elástico: Σ F = 0 Σ M = 0 + Equilibrio Interno: Cada una de las secciones sea capaz de soportar los esfuerzos internos
- 29. 1.4.-Prisma mecánico. • Esel volumen generado por una superficie plana (superficie generatriz) al desplazarse ésta, de modo que la línea descrita por su centro de gravedad (llamada línea media) sea en todo momento normal a la superficie.
- 30. 1.5.- Solicitaciones sobreun prisma mecánico. Solicitación • Esfuerzo Normal • Esfuerzo Cortante • Momento Flector • Momento Torsor Efecto ⇒ Alargamiento ⇒ Deslizamiento ⇒ Giro de Flexión ⇒ Giro de Torsión N V Mf Mt δ γ Φ θ
- 31. x z y 1.5.- Solicitaciones enun sistema equilibrado. F P1 P2 Fz FxMx My Mz Fy
- 32. 1.6.- Componentes Intrínsecasde la Tensión. dS dFN x z y dFt dF σ = dF dS σ n = dFN dS τ = dFt dS
- 33. 1.6.- Componentes Intrínsecasde la Tensión. σ2 = σ n 2 + τ 2 =>σ = σ n + τ Tensión Cortanteτ = dFt dS dF = dFn + dFt σ = dF dS Tensión : Fuerza / Superficie Tensión Normalσ n = dFN dS
- 34. Conclusiones •Objetivo de laAsignatura: Descubrir medios y métodos para analizar y diseñar las diferentes máquinas y estructuras portantes. Los métodos que analizaremos se basan en la determinación de esfuerzos y deformaciones. Resistencia de los materiales: La ciencia que estudia la capacidad mecánica doble de los materiales frente a tensiones y frente a deformaciones, así como la forma y dimensiones que deben tener los elementos resistentes para soportar unas determinadas cargas (acciones exteriores) sin que sus tensiones internas sobrepasen a las máximas admisibles del material, por un lado, ni las deformaciones superen a las fijadas por las Normas o el buen uso, por otro. Los sólidos son deformables en mayor o menor medida. Las deformaciones elásticas no afectan al resultado Cinemático de los sistemas. La deformación elástica es reversible Los Vectores se consideran fijos:Dependen del punto de aplicación Equilibrio Elástico = Equilibrio Estático + Equilibrio Interno Modelos: Homogéneos Continuos Isótropos Prisma mecánico