Este documento trata sobre conceptos relacionados con esfuerzo, deformación, torsión y fatiga en ingeniería mecánica. Explica que el esfuerzo se define como la intensidad de las fuerzas aplicadas y puede ser tensivo, compresivo o de corte. La deformación es el cambio de forma de un cuerpo debido a una fuerza y puede ser elástica o plástica. La torsión ocurre cuando se aplica un momento sobre el eje longitudinal de un elemento y puede ser uniforme o no uniforme. La fatiga es el efecto de aplic

1. República Bolivariana De Venezuela
Instituto Universitario
Politécnico “Santiago Mariño”
Extensión-Porlamar
ESFUERZO, DEFORMACIÓN, TORSIÓN Y FATIGA
BACHILLER:
YOHANDRY RODRÍGUEZ
C.I: 20324714

2. ESFUERZO
Se define aquí como la intensidad de
las fuerzas. El esfuerzo se define en
términos de fuerza por unidad de área.
componentes internas distribuidas que
resisten un cambio en la forma de un
cuerpo 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.

3. ESFUERZOS CORTANTES
Las fuerzas aplicadas a un elemento estructural pueden inducir un
efecto de deslizamiento de una parte del mismo con respecto a otra.
En este caso, sobre el área de deslizamiento se produce un esfuerzo
cortante, o tangencial, o de cizalladura

4. ESFUERZOS
NORMALES
Los esfuerzos normales axiales por lo general
ocurren en elementos como cables, barras o
columnas sometidos a fuerzas axiales (que
actúan a lo largo de su propio eje), las cuales
pueden ser de tensión o de compresión.

5. 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. 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 detorsión) entre dos
secciones especificadas.

6. DEFORMACIÓNES ELÁSTICA Y
PLÁSTICA
 Deformación plástica, 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, 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.

7. 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.

8. TORSIÓN
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.

9. TIPOS DE TORSIÓN
Torsión uniforme: El único esfuerzo
presente es un Momento Torsor,
que es constante a lo largo de
ella y además los extremos de la
barra pueden alabear
libremente. En la torsión uniforme,
dado que el alabeo que se
pueda producir es el mismo en
todas las secciones, se podrá
afirmar que las tensiones
normales serán cero (óx = 0) , y
sólo dará lugar a tensiones
cortantes: ô
Torsión no uniforme: Cuando no
se cumplan las dos condiciones
anteriores se dirá que es una
torsión no uniforme. La sección
de la izquierda está empotrada y
no podrá alabear libremente El
Momento Torsor no es constante
a lo largo de la barra. En la torsión
no uniforme, el alabeo posible de
las diferentes secciones no será el
mismo, por lo que se producirán
tensiones normales: óx y tensiones
cortantes: ô.

10. EFECTOS Y MOMENTO DE TORSIÓN
Efectos: Los efectos de la aplicación de
una carga de torsión a una barra son:
Producir un desplazamiento angular de
la sección de un extremo respecto al
otro. Originar tensiones cortantes en
cualquier sección de la barra
perpendicular a su eje.
Momento: Se define para cada
sección de la barra, como la
suma algebraica de los
momentos de los pares
aplicados, situados a un lado de
la sección considerada.
Naturalmente, la elección de
lado es arbitraria en cada caso.

11. FATIGA

12. FATIGA
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. σ CARGA ESTÁTICA Tiempo σ Tracción
CARGA ALTERNANTE Tiempo -σ Compresión

13. CARACTERISTICAS DE FATIGA
 Las fuerzas necesaria para provocar una rotura son muy inferiores a
las necesarias en el caso estático.
 Existe un umbral por debajo del cual las probetas no se rompen.

14. ENSAYO DE FATIGA
Se aplica a una probeta una carga media especificada y una carga
alternativa y se registra el número de ciclos requeridos para producir
un fallo (vida a la fatiga). Por lo general, el ensayo se repite con
idénticas probetas y varias cargas fluctuantes. Las cargas se pueden
aplicar axialmente, en torsión o en flexión. Carga aplicada:
Inicialmente la carga aplicada debe generar un esfuerzo muy
cercano a la Resistencia última del material Su La carga se disminuye
gradualmente a medida que aumentan los ciclos. DIAGRAMA S-N.
DIAGRAMA S-N S: Amplitud del esfuerzo cíclico desarrollado. N:
logaritmo del número de ciclos hasta la rotura. Al aumentar N, la curva
tiende a ser horizontal, a esta altura se encuentra el límite de
Resistencia a la fatiga en Aceros y algunas aleaciones de Titanio. Por
debajo de este valor no ocurrirá falla por fatiga. DIAGRAMA S – N.

15. Esfuerzo, Deformación, Torsión Y Fatiga