Este documento presenta un resumen de los conceptos básicos de elementos de máquinas. Explica que la deformación es el proceso por el cual una pieza sufre una elongación debido a una fuerza aplicada y describe los diferentes tipos de fuerzas como tensión, flexión, compresión y cizalladura. También define la deformación simple y unitaria y cómo la mecánica de materiales estudia las deformaciones de las estructuras debido a las cargas aplicadas, lo que es fundamental para el diseño seguro de estructuras.
donde el esfuerzo es 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.
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2. Introducción
Las propiedades mecánicas de los materiales nos
permiten diferenciar un material de otro ya sea
por su composición, estructura o comportamiento
ante algún efecto físico o químico, estas
propiedades son usadas en dichos materiales de
acuerdo a algunas necesidades creadas a medida
que ha pasado la historia, dependiendo de los
gustos y propiamente de aquella necesidad en
donde se enfoca en el material para que este
solucione a cabalidad la exigencia creada.
3. Deformación real
• La deformación es el proceso por el cual una
pieza, metálica o no metálica, sufre una elongación
por una fuerza aplicada en equilibrio estático o
dinámico, es decir, la aplicación de fuerzas paralelas
con sentido contrario; este puede ser resultado, por
ejemplo de una fuerza y una reacción de apoyo, un
momento par o la aplicación de dos fuerzas de igual
magnitud, dirección y sentido contrario (como es el
caso de los ensayos de tensión y compresión).
4. TIPOS DE FUERZAS.
• Fuerzas de tensión o tracción.
La fuerza aplicada intenta estirar el material a lo largo de su
línea de acción.
5. • Fuerza de Flexión.
Las fuerzas externas actúan sobre el cuerpo tratando de
“doblarlo”, alargando unas fibras internas y acortando otras.
6. • Fuerzas de compresión.
la Fuerza aplicada intenta comprimir o acotar al material a lo largo de
su línea de acción.
7. • Fuerza de Cizalladura o cortadura.
Las fuerzas actúan en sentidos contrarios sobre dos planos contiguos
del cuerpo, tratando de producir el deslizamiento de uno con respecto
al otro
8. • Fuerza en torsión.
la fuerza externa aplicada intenta torcer al material. la fuerza externa
recibe el nombre de torque o momento de torsión.
9. • Deformación Simple
Se refiere a los cambios en las dimensiones de un miembro
estructural cuando se encuentra sometido a cargas externas.
Ejemplo
- Los miembros de una armadura.
- Las bielas de los motores de los automóviles.
- Los rayos de las ruedas de bicicletas.
10. •
Deformación unitaria
Todo miembro sometido a cargas externas se deforma debido a
la acción de fuerzas.
La deformación unitaria, se puede definir como la relación
existente entre la deformación total y la longitud inicial del
elemento, la cual permitirá determinar la deformación del
elemento sometido a esfuerzos de tensión o compresión axial.
11. conclusión
• La mecánica de materiales estudia las deformaciones unitarias
y desplazamiento de estructuras y sus componentes debido a
las cargas que actúan sobre ellas, así entonces nos basaremos
en dicha materia para saber de que se trata cada uno de estos
efectos físicos, aplicados en diferentes estructuras, formas y
materiales. Esta es la razón por la que la mecánica de
materiales es una disciplina básica, en muchos campos de la
ingeniería, entender el comportamiento mecánico es esencial
para el diseño seguro de todos los tipos de estructuras.