trabajo elemento de maquinas

1. Autor:
Adrianny León
C.I 23.592.232
Profesor:
Julián Carneiro

2.  Deformación :
La deformación es, en sentido generalizado, el cambio
geométrico que experimenta un cuerpo no rígido bajo la
acción de las fuerzas externas y de volumen o de inercia que a
él se aplican. 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.

3.  La deformación elástica obedece a la Ley de Hooke, La
constante de proporcionalidad (E) llamada módulo de
elasticidad o de Young, representa la pendiente del segmento
lineal de la gráfica Esfuerzo - Deformación, y puede ser
interpretado como la rigidez, o sea, la resistencia del material a
la deformación elástica. En la deformación plástica la Ley de
Hooke deja de tener validez.

4.  El esfuerzo se define como 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. 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.

5. • El esfuerzo cortante, de corte, de cizalla o de
cortadura es el esfuerzo interno o resultante de las
tensiones paralelas a la sección transversal de un
prisma mecánico como por ejemplo una viga o un
pilar

6. • Tracción. Hace que se separen entre sí las distintas partículas
que componen una pieza, tendiendo a alargarla. Por ejemplo,
cuando se cuelga de una cadena una lámpara, la cadena
queda sometida a un esfuerzo de tracción, tendiendo a
aumentar su longitud.
• Compresión. Hace que se aproximen las diferentes partículas
de un material, tendiendo a producir acortamientos o
aplastamientos. Cuando nos sentamos en una silla, sometemos
a las patas a un esfuerzo de compresión, con lo que tiende a
disminuir su altura.
•
Flexión. Es una combinación de compresión y de tracción.
Mientras que las fibras superiores de la pieza sometida a un
esfuerzo de flexión se alargan, las inferiores se acortan, o
viceversa. Al saltar en la tabla del trampolín de una piscina, la
tabla se flexiona. También se flexiona un panel de una
estantería cuando se carga de libros o la barra donde se
cuelgan las perchas en los armarios.
• Torsión. 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.

7.  La fatiga de materiales se refiere a un fenómeno por
el cual la rotura de los materiales bajo cargas dinámicas
cíclicas se produce más fácilmente que con cargas
estáticas. Aunque es un fenómeno que, sin definición
formal, era reconocido desde la antigüedad, este
comportamiento no fue de interés real hasta la
Revolución Industrial, cuando, a mediados del siglo
XIX comenzaron a producir las fuerzas necesarias para
provocar la rotura con cargas dinámicas son muy
inferiores a las necesarias en el caso estático; y a
desarrollar métodos de cálculo para el diseño de piezas
confiables. Este no es el caso de materiales de aparición
reciente, para los que es necesaria la fabricación y el
ensayo de prototipos

8.  La fatiga con corrosión ocurre por acción de
una tensión cíclica y ataque químico simultáneo.
Lógicamente los medios corrosivos tienen una
influencia negativa y reducen la vida a fatiga,
incluso la atmósfera normal afecta a algunos
materiales. A consecuencia pueden producirse
pequeñas fisuras o picaduras que se comportarán
como concentradoras de tensiones originando
grietas. La de propagación también aumenta en
el medio corrosivo puesto que el medio corrosivo
también corroerá el interior de la grieta
produciendo nuevos concentradores de tensión.

9.  la rigidez es la capacidad de un elemento
estructural 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.
 Para barras o vigas se habla así de rigidez axial,
rigidez flexional, rigidez torsional o rigidez frente a
esfuerzos cortantes, etc.

10.  El comportamiento elástico de una barra o prisma
mecánico sometido a pequeñas deformaciones está
determinado por 8 coeficientes elásticos. Estos coeficientes
elásticos o flexibles depende de:
 La sección transversal, cuanto más gruesa sea la
sección más fuerza será necesaria para deformarla. Eso se refleja
en la necesidad de usar cables más gruesos para arriostrar
debidamente los mástiles de los barcos que son más largos, o
que para hacer vigas más rígidas se necesiten vigas con mayor
sección y más grandes.
 El material del que esté fabricada la barra, si se
frabrican dos barras de idénticas dimensiones geométricas, pero
siendo una de acero y la otra de plástico la primera es más
rígida porque el material tiene mayor módulo de Young (E).
 La longitud de la barra elástica (L), fijadas las
fuerzas sobre una barra estas producen deformaciones
proporcionales a las fuerzas y a las dimensiones geométricas.
Como los desplazamientos, acortamientos o alargamientos son
proporcionales al producto de deformaciones por la longitud de
la barra entre dos barras de la misma sección transversal y
fabricadas del mismo material, la barra más larga sufrirá mayores
desplazamientos y alargamientos, y por tanto mostrará menor
resistencia absoluta a los cambios en las dimensiones.

11.  Rigidez axial:
La rigidez axial de un prisma o barra recta, como por
ejemplo una viga o un pilar es una medida de su capacidad
para resistir intentos de alargamiento o acortamiento por la
aplicación de cargas según su eje.
 Rigidez flexional
La rigidez flexional de una barra recta es la relación
entre el momento flector aplicado en uno de sus extremos y
el ángulo girado por ese extremo al deformarse cuando la
barra está empotrada en el otro extremo. Para barras rectas
de sección uniforme existen dos coeficientes de rigidez
según el momento flector esté dirigido según una u otra
dirección principal de inercia.
 Rigidez frente a cortante
La rigidez frente a cortante es la relación entre los
desplazamientos verticales de un extremo de un viga y el
esfuerzo cortante aplicado en los extremos para provocar
dicho desplazamiento. En barras rectas de sección uniforme
existen dos coeficientes de rigidez según cada una de las
direcciones principales

12.  Rigidez mixta flexión-cortante:
En general debido a las características peculiares de
la flexión cuando el momento flector no es constante
sobre una taza prismática aparecen también esfuerzos
cortantes, eso hace al aplicar esfuerzos de flexión
aparezcan desplazamientos verticales y viceversa,
cuando se fuerzas desplazamientos verticales aparecen
esfuerzos de flexión. Para representar adecuadamente los
desplazamientos lineales inducidos por la flexión, y los giros
angulares inducidos por el cortante.
 Rigidez torsional:
La rigidez torsional en una barra recta de sección
uniforme es la relación entre el momento torsor aplicado
en uno de sus extremos y el ángulo girado por este
extremo.
 Rigidez de membrana
La rigidez de membrana es el equivalente
bidimensional de la rigidez axial en el caso de elementos
lineales.

13.  Se denomina flexión al tipo de deformación que
presenta un elemento estructural alargado en una dirección
perpendicular a su eje longitudinal. El término "alargado" se
aplica cuando una dimensión es dominante frente a las otras. Un
caso típico son las vigas, las que están diseñadas para trabajar,
principalmente, por flexión. Igualmente, el concepto de flexión
se extiende a elementos estructurales superficiales como placas
o láminas.
 El rasgo más destacado es que un objeto sometido
a flexión presenta una superficie de puntos llamada fibra neutra
tal que la distancia a lo largo de cualquier curva contenida en
ella no varía con respecto al valor antes de la deformación. El
esfuerzo que provoca la flexión se denomina momento flector.

14.  Las vigas o arcos son elementos estructurales pensados
para trabajar predominantemente en flexión. Geométricamente son
prismas mecánicos cuya rigidez depende, entre otras cosas, del
momento de inercia de la sección transversal de las vigas. Existen dos
hipótesis cinemáticas comunes para representar la flexión de vigas y
arcos:
• La hipótesis de Navier-Euler-Bernouilli: En ella las secciones transversales
al eje baricéntrico se consideran en primera aproximación
indeformables y se mantienen perpendiculares al mismo (que se curva)
tras la deformación.
• La hipótesis de Timoshenko: En esta hipótesis se admite que las
secciones transversales perpendiculares al eje baricéntrico pasen a
formar un ángulo con ese eje baricéntrico por efecto del esfuerzo
cortante.

15.  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. En lugar de eso una curva paralela al eje se retuerce alrededor de
él (ver torsión geométrica).
 El estudio general de la torsión es complicado porque bajo ese tipo de
solicitación la sección transversal de una pieza en general se caracteriza por dos
fenómenos:
 Aparecen tensiones tangenciales paralelas a la sección transversal. Si
estas se representan por un campo vectorial sus líneas de flujo "circulan" alrededor de
la sección.
 Cuando las tensiones anteriores no están distribuidas
adecuadamente, cosa que sucede siempre a menos que la sección tenga simetría
circular, aparecen alabeos seccionales que hacen que las secciones transversales
deformadas no sean planas.
 El alabeo de la sección complica el cálculo de tensiones y
deformaciones, y hace que el momento torsor pueda descomponerse en una parte
asociada a torsión alabeada y una parte asociada a la llamada torsión de Saint-
Venant. En función de la forma de la sección y la forma del alabeo, pueden usarse
diversas aproximaciones más simples que el caso general.

17. Una varilla metálica de 4.00 m de longitud y área
transversal de 0.50 cm² se estira 0.20 cm al someterse a
una tensión de 5000 N.