7/26/2019 Reporte Esfuerzo Deformacin

1/12

Tcnico Superior Universitario en Mantenimiento reaIndustrial.

Mquinas y Mecanismos

Diagrama esfuerzo de

deformacin

Docente: Jose Miguel Crdova Lpez

la!or:Jose "uillermo "arcia #odr$guez

3erCuatrimestre Grupo A

7/26/2019 Reporte Esfuerzo Deformacin

2/12

INDICE

Introduccin%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%&Objetivo%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%'

Esfuerzo%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%(

Deformacin%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%)

Diagrama Esfuerzo - Deformacin%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*

Ley de Hooke%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%++

Concusin%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%++

7/26/2019 Reporte Esfuerzo Deformacin

3/12

,ntroduccin

!odo cuer"o a so"ortar una fuerza a"icada trata de deformarse en e sentido de

a"icacin de a fuerza# En e caso de ensayo de traccin$ a fuerza se a"ica en

direccin de eje de ea y "or eso se denomina a%ia# &un'ue e esfuerzo y a

deformacin ocurren simut(neamente en e ensayo$ os dos conce"tos son

com"etamente distintos#

La curva usua Esfuerzo - Deformacin )amada tambi*n convenciona$

tecnogica$ de ingenier+a o nomina,$ e%"resa tanto e esfuerzo como adeformacin en t*rminos de as dimensiones originaes de a "robeta$ un

"rocedimiento muy ti cuando se est( interesado en determinar os datos de

resistencia y ductiidad "ara "ro"sito de dise.o en ingenier+a#

7/26/2019 Reporte Esfuerzo Deformacin

4/12

-!.etivo

Eaborar "r(cticas de esfuerzo deformacin en e aboratorio de /La 0niversidad

!ecnogica de Orienta1 "ara e an(isis de os materiaes en genera de acuerdoa DIAGRAMA ESFUERZ DEFRMA!I"##

7/26/2019 Reporte Esfuerzo Deformacin

5/12

sfuerzo

Las fuerzas internas de un eemento est(n ubicadas dentro de materia "or o 'ue

se distribuyen en toda e (rea2 justamente se denomina esfuerzo a a fuerza "orunidad de (rea$ a cua se denota con a etra griega sigma )3, y es un "ar(metro

'ue "ermite com"arar a resistencia de dos materiaes$ ya 'ue estabece una base

comn de referencia#

3456&

Donde738 9igma258 :uerza a%ia2

&8 ;rea de a seccin transversa#

Es necesario 'ue a fuerza em"eada en a ecuacin debe ser "er"endicuar

a (rea anaizada y a"icada en e centro de (rea "ara as+ tener un vaor de 3

constante 'ue se distribuye uniformemente en e (rea a"icada# La ecuacin no es

v(ida "ara os otros ti"os de fuerzas internas2 e%iste otro ti"o de ecuacin 'ue

determine e esfuerzo "ara as otras fuerzas$ ya 'ue os esfuerzos se distribuyen

de otra forma#

Los eementos de una estructura deben de aguantar$ adem(s de su "ro"io

"eso$ otras fuerzas y cargas e%teriores 'ue actan sobre eos# Esto ocasiona a

a"aricin de diferentes ti"os de esfuerzos en os eementos estructuraes$

esfuerzos 'ue estudiamos a continuacin7

Tensi$n

7/26/2019 Reporte Esfuerzo Deformacin

6/12

Decimos 'ue un eemento est( sometido a un esfuerzo de tencin cuando sobre *

actan fuerzas 'ue tienden a estiraro# Los tensores son eementos resistentes

'ue aguantan muy bien este ti"o de esfuerzos

!ompresi$n

0n cuer"o se encuentra sometido a com"resin si as fuerzas a"icadas tienden a

a"astaro o com"rimiro# Los "iares y coumnas son ejem"o de eementos

dise.ados "ara resistir esfuerzos de com"resin#

Cuando se somete a com"resin una "ieza de gran ongitud en reacin a

su seccin$ se ar'uea recibiendo este fenmeno e nombre de "andeo#

Fle%ion

7/26/2019 Reporte Esfuerzo Deformacin

7/12

0n eemento estar( sometido a fe%in cuando acten sobre as cargas 'ue

tiendan a dobaro# & este ti"o de esfuerzo se ven sometidas as vigas de una

estructura#

Torsi$n

0n cuer"o sufre esfuerzos de torsin cuando e%isten fuerzas 'ue tienden a

retorcero# Es e caso de esfuerzo 'ue sufre una ave a girara dentro de acerradura#

7/26/2019 Reporte Esfuerzo Deformacin

8/12

Deformacin

La resistencia de materia no es e nico "ar(metro 'ue debe utiizarse a dise.ar

o anaizar una estructura2 controar as deformaciones "ara 'ue a estructuracum"a con e "ro"sito "ara e cua se dise. tiene a misma o mayor

im"ortancia# E an(isis de as deformaciones se reaciona con os cambios en a

forma de a estructura 'ue generan as cargas a"icadas#

0na barra sometida a una fuerza a%ia de traccin aumentara su ongitud

inicia2 se "uede observar 'ue bajo a misma carga "ero con una ongitud mayor

este aumento o aargamiento se incrementar( tambi*n# 5or eo definir a

deformacin )atem(ticamente a deformacin ser+a7

< 4 =6L

& observar a ecuacin se obtiene 'ue a deformacin es un vaor adimensiona

siendo e orden de magnitud en os casos de an(isis estructura arededor de

?$??@A$ o cua es un vaor "e'ue.o#

7/26/2019 Reporte Esfuerzo Deformacin

9/12

Diagrama sfuerzo / Deformacin

E dise.o de eementos estructuraes im"ica determinar a resistencia y rigidez de

materia estructura$ estas "ro"iedades se "ueden reacionar si se evaa unabarra sometida a una fuerza a%ia "ara a cua se registra simut(neamente a

fuerza a"icada y e aargamiento "roducido# Estos vaores "ermiten determinar e

esfuerzo y a deformacin 'ue a graficar originan e denominado diagrama de

esfuerzo y deformacin# Los diagramas son simiares si se trata de mismo

materia y de manera genera "ermite agru"ar os materiaes dentro de dos

categor+as con "ro"iedades afines 'ue se denominan materiaes dcties y

materiaes fr(gies# Los diagramas de materiaes dcties se caracterizan "or ser

ca"aces de resistir grandes deformaciones antes de a rotura$ mientras 'ue os

fr(gies "resentan un aargamiento bajo cuando egan a "unto de rotura#

7/26/2019 Reporte Esfuerzo Deformacin

10/12

a& '(mite de proporcionalidad)

9e observa 'ue va desde e origen O Basta e "unto amado +mite de

"ro"orcionaidad$ es un segmento de recta recti+neo$ de donde se deduce a tan

conocida reacin de "ro"orcionaidad entre a tensin y a deformacin enunciada

en e a.o @ "or Fobert Hooke# Cabe resatar 'ue$ m(s a( a deformacin deja

de ser "ro"orciona a a tensin#

*& 'imite de elasticidad o limite el+stico)

Es a tensin m(s a( de cua e materia no recu"era totamente su forma origina

a ser descargado$ sino 'ue 'ueda con una deformacin residua amada

deformacin "ermanente#

c& ,unto de -luencia)

Es a'ue donde en e a"arece un considerabe aargamiento o fuencia de materia

sin e corres"ondiente aumento de carga 'ue$ incuso$ "uede disminuir mientras

dura a fuencia# 9in embargo$ e fenmeno de a fuencia es caracter+stico de

acero a carbono$ mientras 'ue Bay otros ti"os de aceros$ aeaciones y otros

metaes y materiaes diversos$ en os 'ue no manifiesta#

d& Es-uero m+%imo)

Es a m(%ima ordenada en a curva esfuerzo-deformacin#

e& Es-uero de Rotura)

Gerdadero esfuerzo generado en un materia durante a rotura#

7/26/2019 Reporte Esfuerzo Deformacin

11/12

Ley de 0oo1e

La ey de easticidad de Hooke o ey de Hooke$ originamente formuada "ara

casos de estiramiento ongitudina$ estabece 'ue e aargamiento unitario 'ue

e%"erimenta un materia e(stico es directamente "ro"orciona a a fuerza a"icada

7

9iendo e aargamiento$ a ongitud origina$ 7 mduo de oung$ a

seccin transversa de a "ieza estirada# La ey se a"ica a materiaes e(sticos

Basta un +mite denominado +mite e(stico# Esta ey recibe su nombre de Fobert

Hooke$ f+sico brit(nico contem"or(neo de Isaac Neton# &nte e temor de 'ueaguien se a"oderara de su descubrimiento$ Hooke o "ubic en forma de un

famoso anagrama$ ceiiinosssttuv$ reveando su contenido un "ar de a.os m(s

tarde# E anagrama significa Ut tensio sic vis)Jcomo a e%tensin$ as+ a fuerzaJ,#

ConclusinLas fuerzas internas de un eemento est(n ubicadas dentro de materia "or o 'ue

se distribuyen en toda e (rea2 justamente se denomina esfuerzo a a fuerza "or

unidad de (rea# La resistencia de materia no es e nico "ar(metro 'ue debeutiizarse a dise.ar o anaizar una estructura2 controar as deformaciones "ara

'ue a estructura cum"a con e "ro"sito "ara e cua se dise. tiene a misma o

mayor im"ortancia#

http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%B3dulo_de_Younghttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADmite_de_elasticidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Robert_Hookehttp://es.wikipedia.org/wiki/Robert_Hookehttp://es.wikipedia.org/wiki/Isaac_Newtonhttp://es.wikipedia.org/wiki/Anagramahttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%B3dulo_de_Younghttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADmite_de_elasticidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Robert_Hookehttp://es.wikipedia.org/wiki/Robert_Hookehttp://es.wikipedia.org/wiki/Isaac_Newtonhttp://es.wikipedia.org/wiki/Anagrama

7/26/2019 Reporte Esfuerzo Deformacin

12/12

Los materiaes$ en su totaidad$ se deforman a una carga e%terna# 9e sabe

adem(s 'ue$ Basta cierta carga +mite e sido recobra sus dimensiones originaes

cuando se e descarga# La recu"eracin de as dimensiones originaes a eiminar

a carga es o 'ue caracteriza a com"ortamiento e(stico# La carga +mite "or

encima de a cua ya no se com"orta e(sticamente es e +mite e(stico# &

sobre"asar e +mite e(stico$ e cuer"o sufre cierta deformacin "ermanente a ser

descargado$ se dice entonces 'ue Ba sufrido deformacin "(stica#