esfuerzos introduccion

ESFUERZOS Y

DEFORMACIÒN

Br. Alonzo FroimarCI. 24.107.855Ing. Industrial

INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO

“SANTIAGO MARIÑO”EXTENSIÓN PORLAMAR

Profesor: Julián Carneiro.

ESFUERZOSon las fuerzas internas, debido a las cargas,

sometidas a un elemento resistente.Esfuerzo es la resistencia que ofrece un área

unitaria (A) del material del que está hecho un miembro para una carga aplicada externa (fuerza,

F).

FORMULA DE ESFUERZO

TIPOS DE ESFUERZOS• 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.

• 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 sometidos a cizallamiento.

• 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.

DEFORMACIÒN Es el cambio o forma de un cuerpo debido a la

aplicación de una o mas fuerzas sobre el mismo o la ocurrencia de dilatación térmica. La deformación puede ser visible o prácticamente inadvertida si no se emplea el equipo apropiado para hacer mediciones precisas

FORMULA DE DEFORMACIÒN

DEFORMACIÒN PLÀSTICA

Es el 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.

Es aquella en la que el cuerpo recupera su forma original al retirar la fuerza que le provoca la deformación.

En este tipo de deformación el sólido varía su estado tensional y aumenta su energía interna en forma de energía potencial elástica.

DEFORMACIÒN ELÀSTICA

LEY DE HOOKECuando 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.

ELASTICIDADEs la propiedad de un material que le permite

regresar a su tamaño y formas originales, al suprimir a la carga que estaba sometida. Esta propiedad varia mucho en los diferentes materiales que existen.

PLASTICIDADEsto es lo contrario de la elasticidad. Un

material completamente plástico es aquel que no asegura sus dimensiones originales al suprimir la carga que ocasionó la deformación.

EJERCICIOS• Una palanca esta unida a la flecha empotrada por medio de

un pasador cónico que tiene un diámetro medio de 6mm. Si se aplica un par de a la palanca, determine el esfuerzo cortante promedio en el pasador, entre el pasador y la palanca.

• Dos (02) Barras de Acero soportan una carga “P” de 30 kN. La sección de la Barra AB es de 300 mm2y la de la sección BC es de terminar el alargamiento producido por una fuerza de 500 mm2. Suponga E= 200 GPa. Determinar el desplazamiento vertical y horizontal en el Punto “B”.

Se procede a calcular las fuerzas que genera la carga aplicada en el nodo

“B” en las barras AB y BC:Procedemos a realizar el DCL

Se procede a calcular los valores que se producen por el ángulo:senα = 3/5 y cosα = 4/5; luego aplicamos los sistemas de ecuaciones de equilibrio estático

Si aplicamos la expresión para deformación donde