ELASTICIDAD DE MATERIALES SLIDOSSLIDO:Porcin de materia cuyas distancias intermoleculares permanecen constantes en el tiempo, siempre que no estn sometidos a fuerzas externas cuyas intensidades pueden estar deformando al slidoSLIDO RGIDO:Porcin de materia cuyas distancias intermoleculares permanecen constantes en el tiempo, an cuando estn sometidos a fuerzas externas

ELASTICIDAD Y DEFORMACINElasticidad: es una propiedad que tienen los materiales en su comportamiento estructural, se manifiesta mediante cambios en sus dimensiones al ser sometidos a efectos deformadores, de tal modo que al desaparecer stos, el material recupera completamente sus dimensiones iniciales.Deformacin: es el cambio relativo en las dimensiones de un cuerpo como resultado de la accin de agentes deformadores. La deformacin puede ser ELSTICA O PLSTICA.

ELASTICIDADConceptos BsicosLey de HookeEsfuerzo y deformacinDeformaciones axialesMdulo elstico (de Young)Mdulo de RigidezEsfuerzos de Tensin, Compresin y de CorteCurva Esfuerzo vs. Deformacin UnitariaDeformaciones transversales. Coeficiente de Poisson

Concepto: EsfuerzoCorteLos cuerpos slidos responden de distinta forma cuando se los somete a fuerzas externas. El tipo de respuesta del material depender de la forma en que se aplica dicha fuerza (traccin, compresin, corte o cizalladura, flexin y torsin).Independientemente de la forma en que se aplica la fuerza, el comportamiento mecnico del material se describe mediante tres tipos de esfuerzos: traccin, compresin y corte.

Concepto: DeformacinCorteEs el cambio del tamao o forma de un cuerpo debido a los esfuerzos producidos por una o ms fuerzas aplicadas (o tambin por la ocurrencia de la dilatacin trmica).

Independientemente de la forma en que se aplica la fuerza, el comportamiento mecnico del material se describe mediante tres tipos de deformaciones: traccin, compresin y corte.

Estado de Tensiones y Deformaciones El estado de tensiones de un elemento de volumen se describe mediante tres tipos de esfuerzos: traccin, compresin y corte.

El estado de deformaciones de un elemento de volumen se describe mediante tres tipos de deformaciones: traccin, compresin y corte.Por ms compleja que sea la solicitacin de un material:

Esfuerzo de tensinEsfuerzoRelacin de la fuerza perpendicular aplicada a un objeto dividida para su rea transversal.

Unidad de medida: unidades de fuerza/unidades de rea; Pascal (Pa), megapascal (MPa)

FFA

Normal (Axial) : la carga es perpendicular a la seccin transversal del material - Tension : los extremos del material son estirados hacia afuera para alargar al objeto, la carga es conocida como fuerza de tensin. - Compresin : Los extremos del material som empujados para hacer al material ms pequeo, la carga es llamada una fuerza de compresin.TensinCompresin Clasificacin de esfuerzos

Esfuerzo cortante : carga TangencialClasificacinestirandoPresinCarga

Esfuerzo.Esfuerzo longitudinal

Esfuerzo cortanteFFFFA = F/AFF/2F/2FF/2F/2A = F/(2A)

deformacinDeformacinLa relacin del cambio de longitud debida al esfuerzo para la longitud original del objeto.

Es una cantidad adimensionalElongacineLLoFF

Esfuerzo tensionante y deformacin

Mquina hidraulica Baldwin para pruebas de Tension & Compresion

Diagrama Esfuerzo-Deformacin deformacin (e/Lo)41235Esfuerzo (F/A)ReginElasticaRegin PlsticaRupturaultimaFuerza de Tensin

pendiente=ERegion Elastica pendiente= Mdulo de Young Regin Plastica ultima fuerza de tensin fracturaDeformacinpermanenteEsfuerzo mximo

Esfuerzo cortante y deformacinEl esfuerzo cortante es usado en aquellos casos donde se aplican fuerzas puramente torsionantes a un objeto y se denota por el simbolo t.La frmula de calculo y las unidades permanecen iguales como en el caso de esfuerzo de tensin.Se diferencia del esfuerzo de tensin slo en la direccin de la fuerza aplicada(paralela para cortante y perpendicular para tensin)

Esfuerzo cortanteDeformacin de corte o cizalladura (g) es definida como la tangente del ngulo q, y, en esencia, determina que extensin del plano fue desplazado.

Relacin Esfuerzo-DeformacinLey de HookePara materiales sometidos a esfuerzos tensionantes, a relativamente bajo niveles, esfuerzo y deformacin son proporcionales

La constante E es conocida como el mdulo de elasticidad, o mdulo de Young.Es medida: unidades de fuerza/unidades de rea (en MPa y puede valer de ~4.5x104 a 40x107 Mpa)

Esfuerzo y Deformacin en CortanteEsfuerzo cortante y la deformacin se relacionan de manera similar, pero con una constante de proporcionalidad diferente

La constante G es conocida como el mdulo de corte y relaciona el esfuerzo cortante en la region elastica.

Coeficiente de PoissonCuando un cuerpo es colocado bajo un esfuerzo tensionante, se crea una deformacin acompaante en la misma direccin.Como resultado de esta elongacin, habr constricciones en las otras dos direcciones.El coeficiente de Poisson n, es la relacin de las deformaciones lateral o transversal con la axial.

Coeficiente de PoissonTeoricamente, los materiales isotropicos tienen un valor de coeficiente de Poisson de 0,25. El maximo valor de n es 0,5 no hay cambio de volumen durante el proceso.La mayora de metales presentan valores entre 0,25 y 0,35Se usa ademas para relacionar los mdulos elstico y de corte

DeformacinLa deformacin elstica est alrededor de los 0,005.Despus de este punto, ocurre la deformacin plstica (no recuperable), y la ley de Hooke no es vlida.

FORMA GENERAL DE LA LEY DE HOOKEHemos visto la Ley de Hooke de la forma:

En el caso mas general cuando un elemento est sometido a tres tensiones normales perpendiculares entre s acompaadas de tres deformaciones respectivamente.

Superponiendo las componentes de la deformacin originada por la contraccin lateral debido al efecto de Poisson (deformacin lateral) a las deformaciones directas, obtenemos la expresin general de la Ley de Hooke:

Deformacin plstica

ElasticidadDespus de liberar una carga sometida, el objeto recupera su forma original.

Durante este proceso, la curva traza una lnea recta de elasticidad

Paralela a la porcin elstica de la curva

Elasticidad