Este documento resume conceptos clave sobre esfuerzo y deformación en ingeniería mecánica. Explica que el esfuerzo es la fuerza por unidad de área y analiza tipos de deformación como elástica, plástica y torsión. También describe cómo medir esfuerzo y deformación a través de diagramas de esfuerzo-deformación y la ley de Hooke sobre la relación entre esfuerzo y deformación en materiales elásticos.

1. Instituto universitario Politécnico
“Santiago Mariño”
Extensión Porlamar
Escuela de ingeniería: Industrial
Asignatura: Elementos de maquinas
Esfuerzo y deformación
Realizado por:
María Malavé
C.I21012358
Porlamar, 04/11/2013

2. Introducción

Las deformaciones que presentan los cuerpos
dependen de los tipos de carga a los que están
sometidos. A continuación conoceremos un poco mas
sobre esfuerzo deformación, elástica, plástica, torsión,
tensión y otros de elementos de los materiales.

3. Esfuerzo
 elemento están ubicadas
Las fuerzas internas de un
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.

4. Deformación

Es el cambio en el tamaño o forma de un cuerpo
debido a esfuerzos internos producidos por una o más
fuerzas aplicadas sobre el mismo o la ocurrencia de
dilatación térmica.

5. Deformación plástica

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.

6. Deformación elástica

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.
Comúnmente se entiende por materiales elásticos, aquellos que sufren grandes
elongaciones cuando se les aplica una fuerza, como la goma elástica que puede estirarse sin
dificultad recuperando su longitud original una vez que desaparece la carga. Este
comportamiento, sin embargo, no es exclusivo de estos materiales, de modo que los metales y
aleaciones de aplicación técnica, piedras, hormigones y maderas empleados en construcción y,
en general, cualquier material, presenta este comportamiento hasta un cierto valor de la fuerza
aplicada; si bien en los casos apuntados las deformaciones son pequeñas, al retirar la carga
desaparecen.
Al valor máximo de la fuerza aplicada sobre un objeto para que su deformación sea
elástica se le denomina límite elástico y es de gran importancia en el diseño mecánico, ya que
en la mayoría de aplicaciones es éste y no el de la rotura, el que se adopta como variable de
diseño (particularmente en mecanismos). Una vez superado el límite elástico aparecen
deformaciones plásticas (que son permanentes tras retirar la carga) comprometiendo la
funcionalidad de ciertos elementos mecánicos.

7. Diagrama esfuerzodeformación

El punto P indica el límite de proporcionalidad; E,
el límite elástico Y, la resistencia de fluencia convencional
determinada por corrimiento paralelo (offset) según la
deformación seleccionada OA; U; la resistencia última o
máxima, y F, el esfuerzo de fractura o ruptura.
El ensayo de tracción consiste en someter a una
probeta normalizada realizada con dicho material a un
esfuerzo axial de tracción creciente hasta que se produce
la rotura de la probeta. Para ello se coloca la probeta en
una máquina de ensayo consistente de dos mordazas,
una fija y otra móvil. Se procede a medir la carga mientras
se aplica el desplazamiento de la mordaza móvil.

8. LEY DE HOOKE

En la mecánica de sólidos deformables elásticos la
distribución de tensiones es mucho más complicada que en
un resorte o una barra estirada sólo según su eje. La
deformación en el caso más general necesita ser descrita
mediante un tensor de deformaciones mientras que los
esfuerzos internos en el material necesitan ser representados
por un tensor de tensiones. Estos dos tensores están
relacionados por ecuaciones lineales conocidas por
ecuaciones de Hooke generalizadas o ecuaciones de Hooke,
que son las ecuaciones constitutivas que caracterizan el
comportamiento de un sólido elástico lineal.

9. 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.
La torsión se caracteriza geométricamente
porque cualquier curva paralela al eje de la pieza deja
de estar contenida en el plano formado inicialmente por
las dos curvas.

10. TENSION
 interna aplicada, que actúa
Tensión mecánica, es la fuerza
por unidad de superficie o área sobre la que se aplica.
También se llama tensión, al efecto de aplicar una fuerza
sobre una forma alargada aumentando su elongación.
Tensión eléctrica o voltaje, en electricidad, es el salto de
potencial eléctrico o la diferencia de potencial eléctrico entre
dos puntos de un circuito.
Tensión superficial de un líquido, es la cantidad de energía
necesaria para aumentar su superficie por unidad de
volumen.
Tensión de vapor, en termodinámica, es la presión de
vapor.

11. Conclusión

Se ha realizado el concepto de esfuerzo en un punto,
donde se muestra que una carga axial puede producir
esfuerzos cortantes así como esfuerzos normales,
dependiendo de la sección considerada diseño de cualquier
elemento o de un sistema estructural. Sabiendo que La
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. Un
cuerpo perfectamente elástico se concibe como uno que
recobra completamente su forma y sus dimensiones
originales al retirarse el esfuerzo.