Este documento describe los conceptos fundamentales de esfuerzo, deformación, elasticidad y plasticidad en ingeniería mecánica. Explica que el esfuerzo es la fuerza por unidad de área y que existen diferentes tipos como tracción, compresión y corte. También define la deformación como un cambio en la forma o tamaño de un cuerpo debido a una fuerza, distinguiendo entre deformación elástica y plástica. Finalmente, presenta el diagrama de esfuerzo-deformación y la ley de Hooke.

1. INSTITUTO
UNIVERSITARIO
POLITECNICO
"SANTIAGO MARIÑO"
AUTORA:
Rivas, Jessica
C.I: 25.807.469
Prof. Julián Carneiro
Materia:
Elemento De Maquina

2. Esfuerzo
Las fuerzas internas de un elemento están
ubicadas dentro del material por lo que se
distribuyen en toda el área; justamente se denomina
esfuerzo a la fuerza por unidad de área, la cual se
denota con la letra griega sigma (σ) y es un
parámetro que permite comparar la resistencia de
dos materiales, ya que establece una base común de
referencia.
σ = fuerza / área
independientemente de la forma en que se aplica
la fuerza, el comportamiento mecánico del
material se describe mediante tres tipos de
esfuerzo: tracción, compresión y corte.
Sus Tipos De Esfuerzos Son:

3. Tipos De Esfuerzo
Cizallamiento O Cortadura: Se produce cuando se aplican fuerzas
perpendiculares a la pieza, haciendo que las partículas del material
tiendan a resbalar o desplazarse las unas sobre las otras. al cortar con
unas tijeras un papel estamos provocando que unas partículas tiendan a
deslizarse sobre otras. los puntos sobre los que apoyan las vigas están
sometidas a cizallamiento.

4. Tipos De Esfuerzo
Esfuerzo De Torsión: Son las que hacen que una pieza tienda a
retorcerse sobre su eje central. están sometidos a esfuerzos de
torsión los ejes, las manivelas y los cigüeñales.
Es la multiplicación de la fuerzas y la distancia mas corta
entre el punto de aplicación de la fuerza y el eje fijo.

5. Tipos De Esfuerzo
Esfuerzo De Tracción: Esfuerzo interno al que esta sometido un
cuerpo por la aplicación de dos fuerzas que actúan en sentido
opuesto y tienden a estirarlo.
se considera que las tensiones que tiene cualquier sección
perpendicular a dichas fuerzas son normales a esa sección, y poseen
sentidos opuestos a las fuerzas que intentan alargar el cuerpo.

6. Tipos De Esfuerzo
Esfuerzo De Compresión: Es la resultante de las tensiones o presiones
que existen dentro de un solido deformable p medio continuo. hace
que se aproximen las diferentes partículas de un material, tendiendo a
producir acortamientos p aplastamientos . Ej: cuando nos sentamos en
una silla, sometemos a las patas a un esfuerzo de compresión, con lo
que las tienden a disminuir su altura.

7. Tipos De Esfuerzo
Esfuerzo De Flexión: Es una combinación de
compresión y de tracción. mientras que las
superiores de la pieza sometida a un
esfuerzo de flexión se alargan, las inferiores
se acortan, o viceversa. Ej: al saltar en la
tabla del trampolín de una piscina, la tabla
se flexiona. otro Ej: sería cuando un panel de
una estantería se carga de libros o la barra
donde se cuelgan las perchas en los
armarios.

8. Deformación
Es un proceso termodinámico
que produce cambio o alteraciones se la
forma o dimensiones originales de un
cuerpo o elemento debido a esfuerzos
internos producido por una o mas
fuerzas sobre el mismo a causa de la
dilatación, al cambio térmico, al cambio
de humedades o de otras.
Todo material cambia de
tamaño y de forma al ser sometido a
carga.

9. Tipos De Deformación:
Deformación Elástica: es el cambio temporal de forma
producido por una fuerza mecánica dentro del limite
elástico (proporcional) del material najo presión,
recuperándose la forma y dimensión original al eliminar
la fuerza deformante. la fuerza al estar por debajo del
limite proporcional, hace que los átomos del enjerado
cristalino se desplacen solo en valores tales que al
disminuir aquélla, vuelvan a su posición original.

10. Tipos De Deformación
Deformación Plástica: Es el cambio permanente de
forma o dimensión debido a una fuerza mecánica
mayor que el limite elástico (proporcional) del
material bajo presión, que no recupera su forma
original al eliminar la fuerza deformante. la fuerza
que excede el limite proporcional, hace que los
átomos del enjerado cristalino se desplacen hasta el
punto de no poder volver a su posición original.

11. Elasticidad
Es la propiedad de un material que le permite regresar a su
tamaño y forma original, al suprimir la carga a la que estaba
sometida.
Designa la propiedad mecánica de ciertos materiales de
sufrir deformaciones reversibles cuando se encuentran sujetos a la
acción de fuerzas exteriores y de recuperación la forma original si
estas fuerzas exteriores se eliminan.

12. Plasticidad
Es la capacidad de deformación de un metal sin que llegue a
romperse, es todo lo contrario de la elasticidad un material
completamente plástico que no regresa a sus dimensiones originales
al suprimir la carga.

15. Diagrama Esfuerzo – Deformación
El diseño de elementos estructurales implica determinar la resistencia y
rigidez del material estructural, estas propiedades se pueden relacionar si se
evalúa una barra sometida a una fuerza axial para la cual se registra
simultáneamente la fuerza aplicada y el alargamiento producido. Estos valores
permiten determinar el esfuerzo y la deformación que al graficar originan el
denominado diagrama de esfuerzo y deformación.
Los diagramas son similares si se trata del mismo material y de manera
general permite agrupar los materiales dentro de dos categorías con
propiedades afines que se denominan materiales dúctiles y materiales frágiles.
Los diagramas de materiales dúctiles se caracterizan por ser capaces de resistir
grandes deformaciones antes de la rotura, mientras que los frágiles presentan
un alargamiento bajo cuando llegan al punto de rotura.

17. Ley De Hooke
En El Diagrama Esfuerzo – Deformación:
La línea recta indica que la
deformación es directamente proporcional
al esfuerzo en el tramo elástico, este
principio conocido como la ley de Hooke .
Asimismo, la proporción representada por
la pendiente de la recta, es constante para
cada material y se llama módulo de
elasticidad (E), valor que representa la
rigidez de un material.
E =
𝜎
𝜀

18. Ejercicios