Esfuerzo y deformacion

1. INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO
SANTIAGO MARIÑO
EXTENSIÓN NUEVA ESPARTA
ESCUELA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
INGENIERIA ECONÓMICA
ESFUEROZO Y DEFORMACION
BR. KISBEL CARMONA
C.I: 23.868.664
Elemento de maquinas
Carneiro, Julián
PORLAMAR, ABRIL 2015

2. Es la intensidad de las fuerzas componentes internas
distribuidas que resisten un cambio en la forma de un cuerpo. 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 transversa
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3. La fuerza de tracción es la que intenta estirar un
objeto (tira de sus extremos (fuerza que soportan
cables de acero en puentes colgantes, etc).
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4. Es la resultante de las tensiones o presiones que existe
dentro de un sólido deformable o medio continuo,
caracterizada porque tiende a una reducción de
volumen del cuerpo, y a un acortamiento del cuerpo en
determinada dirección (Coeficiente de Poisson).
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5. Es un tipo de deformación que presenta un elemento
estructural alargado en una dirección perpendicular a su eje
longitudinal.
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6. Las fuerzas 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 fuerza y la distancia más corta
entre el punto de aplicación de la fuerza y el eje fijo.
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7. Es un tipo de deformación que presenta un elemento
estructural alargado en una dirección perpendicular a su eje
longitudinal.
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8. Es el cambio en el tamaño o forma de un cuerpo debido a la aplicación de
una o más fuerzas sobre el mismo o la ocurrencia de dilatación térmica. 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:
Donde es la longitud inicial de la zona en estudio y
la longitud final o deformada. Es útil para expresar los cambios de
longitud de un cable o un prisma mecánico. La Deformación Unitaria se
obtiene dividiendo el cambio en la longitud = L – Lo entre la longitud inicial.
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9. Cambio temporal de forma producido por una fuerza mecánica
dentro del límite elástico (proporcional) del material bajo presión,
recuperándose la forma y dimensión originales al eliminar la fuerza
deformante. La fuerza, al estar por debajo del límite proporcional,
hace que los átomos del enrejado cristalino se desplacen sólo en
valores tales que, al disminuir a que élla, vuelvan a su posición
original.
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10. Cambio permanente de forma o dimensión debido a una fuerza
mecánica mayor que el límite elástico(proporcional) del material
bajo presión, que no recupera su forma original al eliminar la fuerza
deformante. La fuerza que excede el límite proporcional, hace que
los átomos del enrejado cristalino se desplacen hasta el punto de no
poder volver más a su posición original.
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11. Es la capacidad de un objeto material para soportar esfuerzos sin
adquirir grandes deformaciones y/o desplazamientos.
Los coeficientes de rigidez son magnitudes físicas que
cuantifican la rigidez de un elemento resistente bajo diversas
configuraciones de carga. Normalmente las rigideces se calculan
como la razón entre una fuerza aplicada y el desplazamiento
obtenido por la aplicación de esa fuerza.
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12. La Resiliencia es la magnitud que cuantifica la cantidad de energía
que un material puede absorber al romperse por efecto de un
impacto, por unidad de superficie de rotura. Se diferencia de
la tenacidad en que esta última cuantifica la cantidad de energía
absorbida por unidad de superficie de rotura bajo la acción de un
esfuerzo progresivo, y no por impacto. El ensayo de resiliencia se
realiza mediante el Péndulo de Charpy, también llamado prueba
Charpy.
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13. Es el grado de resistencia al rayado que ofrece un material. La
dureza es una condición de la superficie del material y no
representa ninguna propiedad fundamental de la materia. Se evalúa
convencionalmente por dos procedimientos. El más usado en
metales es la resistencia a la penetración de una herramienta de
determinada geometría.
El ensayo de dureza es simple, de alto rendimiento ya que no
destruye la muestra y particularmente útil para evaluar
propiedades de los diferentes componentes microestructurales del
material.
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14. Ocurre cuando una fuerza externa actúa sobre un material
causa un esfuerzo o tensión en el interior del material que
provoca la deformación del mismo. En muchos materiales, entre
ellos los metales y los minerales, la deformación es
directamente proporcional al esfuerzo. No obstante, si la fuerza
externa supera un determinado valor, el material puede quedar
deformado permanentemente, y la ley de Hooke ya no es válida.
El máximo esfuerzo que un material puede soportar antes de
quedar permanentemente deformado se denomina límite de
elasticidad.
ESFUERZO Y DEFORMACIÓN

15. 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 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.
Los materiales, en su totalidad, se deforman a una carga externa. Se sabe
además que, hasta cierta carga límite el sólido recobra sus dimensiones
originales cuando se le descarga. La recuperación de las dimensiones originales
al eliminar la carga es lo que caracteriza al comportamiento elástico. La carga
límite por encima de la cual ya no se comporta elásticamente es el límite
elástico. Al sobrepasar el límite elástico, el cuerpo sufre cierta deformación
permanente al ser descargado, se dice entonces que ha sufrido deformación
plástica.
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16. Dos varillas cilíndricas solidas AB y BC están soldadas en B y cargadas como
se muestra. Sabiendo que d1= 30mm y d2= 50 mm, encuentra el esfuerzo normal
promedio en la sección central de:
a) La varilla AB
b) B) La varilla BC
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60KN
A
d1
0,9 KN
125KN
125KN
d2
1,2 KN
CB

17. ESFUERZO Y DEFORMACIÓN
Solución:
Tramo AB:
• Como primer paso, debe realizarse un corte en el tramo AB para
determinar la fuerza interna que se genera en dicha sección.
Tramo AB Fuerza interna 60KN tensión
Área: A=
𝜋
4
=
𝜋
4
(30 ∗ 10−3
)2
=706,86*10−3
𝑚2
Esfuerzo normal: GAB=
𝑃
𝐴
=
60∗103 𝑁
706,86∗10−3= 84,88*106Pa = GAB = 84,9 MPA
𝑑12

18. ESFUERZO Y DEFORMACIÓN
Solución:
Tramo BC:
• Para determinar la fuerza interna que se genera en el trama BC, se
realiza un corte en dicha sección y se denomina dicha magnitud
como PBC
Tramo BC
Fuerza: P= 60 ∗ 103
𝑁 − 2 (125 ∗ 102
) = −190 ∗ 103
𝑁
Área: A=
𝜋
4
=
𝜋
4
(50 ∗ 10−3
𝑁)2
=1,9635 * 10−3
𝑚2
Esfuerzo normal: GBC=
𝑃
𝐴
=
−190∗103 𝑁
1,9635∗10−3= -96,77*106Pa =GAB =-96,8 MPA
𝑑22