Esfuerzo y deformación

Realizado por: Diego Avila

C.I: 23.866.534

Instituto Universitario Politécnico

“Santiago Mariño” Extensión Porlamar

Introducción

• La mecánica de materiales estudia las deformaciones unitarias y desplazamiento de estructuras y sus componentes debido a las cargas que actúan sobre ellas, así entonces  nos basaremos en dicha materia para saber de que se trata cada uno de estos efectos físicos, aplicados en diferentes estructuras, formas y materiales. Esta es la razón por la que la mecánica de materiales es una disciplina básica, en muchos campos de la ingeniería, entender el comportamiento mecánico es esencial para el diseño seguro de todos los tipos de estructuras.

Esfuerzo• El esfuerzo se define aquí 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.

Deformación• La deformación se define como el cambio de forma

de un cuerpo, el cual se debe al esfuerzo, al cambio térmico, al cambio de humedad o a otras causas. En conjunción con el esfuerzo directo, la deformación se supone como un cambio lineal y se mide en unidades de longitud. En los ensayos de torsión se acostumbra medir la deformación cómo un ángulo de torsión (en ocasiones llamados detrusión) entre dos secciones especificadas.

Importancia del ensayo de tracción

• Considerando la caracterización mecánica de materiales metálicos, el ensayo de tracción sobresale por su importancia en la respuesta de los metales durante la deformación plástica, ya que a través del ensayo de tracción de una probeta normalizada, se pueden determinar diversas propiedades mecánicas, tales como: Módulo de elasticidad, Coeficiente de Poisson, Límite de fluencia, Resistencia a la tracción, Alargamiento a la rotura y coeficiente de endurecimiento por deformación plástica. Como complemento al ensayo de tracción y caracterización mecánica de los metales, están otros ensayos como los de: Flexión en tres y cuatro puntos, Dureza y Microdureza, Tenacidad al Impacto y a la Fractura, entre otros.

Tipos de fuerzas:Fuerzas de tensión o tracción: La fuerza aplicada intenta estirar el material a lo largo de su línea de acción.

Fuerza de Flexión: Las fuerzas externas actúan sobre el cuerpo tratando de “doblarlo”, alargando unas fibras internas y acortando otras.

Fuerzas de compresión: la Fuerza aplicada intenta comprimir o acotar al material a lo largo de su línea de acción.

Fuerza de Cizalladura o cortadura: Las fuerzas actúan en sentidos contrarios sobre dos planos contiguos del cuerpo, tratando de producir el deslizamiento de uno con respecto al otro.

Fuerza en torsión: la fuerza externa aplicada intenta torcer al material. la fuerza externa recibe el nombre de torque o  momento de torsión.

Diagrama de esfuerzo y deformación

• Es un gráfico del esfuerzo como una función de la deformación. Puede construirse a partir de los datos obtenidos en cualquier ensayo mecánico en el que se aplica carga a un material, y las mediciones continuas de esfuerzo y de formación se realizan simultáneamente. Se construye para ensayos de compresión, tensión y torsión. A continuación se muestra un ejemplo.

Tipos de esfuerzos (cuadro)

Ejercicio:

Conclusión• El comportamiento de los materiales por el

ensayo de tracción, es muy útil para saber ciertas propiedades mecánicas, es usado en el campo de diseño, metalurgia y sobretodo en el ámbito de la ingeniería. Estas propiedades mecánicas son por ejemplo: El esfuerzo de influencia, resistencia a la tensión, resistencia a la fractura, módulo de elasticidad, etc.