República Bolivariana de VenezuelaMinisterio del Poder Popular para la Educación

Instituto Universitario Politécnico“Santiago Mariño”

Capítulos I,II Y III

Realizado Por:

Rosales, Jesús C.I. 20.537.990Prof. Julián Carneiro

Porlamar, Junio de 2015

Esfuerzo: Se define como la fuerza por unidad de superficie que soporta o se aplica sobre un cuerpo, es decir es la relación entre la fuerza aplicada y la superficie en la cual se aplica.

El esfuerzo se define en términos de fuerza por unidad de área.   E = _F_ Donde: F= Fuerza axial A A= Area

Tipos de Esfuerzos

Hace que se separen entre sí las distintas partículas que componen una pieza, tendiendo a alargarla.

Hace que se aproximen las diferentes partículas de un material, tendiendo a producir acortamientos o aplastamientos.

 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.

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.

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.

Los esfuerzos de tracción tienden a alargar fibras.

En el esfuerzo de compresión las fibras se acortan debido a que es una tracción negativa.

En el esfuerzo de torsión las cargas tienden a retorcer las piezas.

Características

Los esfuerzos de cortadura se caracterizan porque tienden a cortar las piezas mediante desplazamientos o secciones afectadas.

Mediante el esfuerzo de flexión, el cuerpo se flexa alargándose unas fibras y acortando otras.

Características

Deformación: Es el cambio relativo de las dimensiones o formas de un cuerpo como resultado de la aplicación de un esfuerzo. También 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.

Deformación elástica: El material recupera su forma y su volumen original cuando cesa el esfuerzo. Es por tanto una deformación transitoria y ocurre por ejemplo durante la propagación de las ondas sísmicas.

Deformación Plástica: El cuerpo nunca vuelve a su estado original luego de retirar la fuerza que produce la deformación.

La plasticidad de los materiales está relacionada con cambios irreversibles en esos materiales.

Es permanente e irreversible en los materiales cuando se encuentran sometidos a tensiones por encima de su límite elástico

En el comportamiento plástico parte de la energía mecánica se disipa internamente, en lugar de transformarse en energía potencial elástica

Características de la deformación plástica

Los materiales sufren deformaciones reversibles cuando se encuentran sujetos a la acción de fuerzas exteriores.

Al eliminar la fuerza deformante del material, se recupera la forma y dimensión original.

La fuerza, al estar por debajo del límite proporcional, hace que los átomos del enrejado cristalino se desplacen sólo en valores tales que, al disminuir aquélla, vuelvan a su posición original.

Características de la deformación elástica

Fatiga: La fatiga de material consiste en el desgaste y posterior ruptura de un objeto construido por el ser humano. La fatiga de material, tiene que ver más que nada, con objetos, los cuales, soportan carga. La fatiga de los materiales se da cuando se ejercen fuerzas repetidas aplicadas sobre el material creando pequeñas grietas que pueden llegar a producir una ruptura del material.

Su principal peligro es que puede ocurrir a una tensión menor que la resistencia a tracción o el límite elástico para una carga estática, y aparecer sin previo aviso, causando roturas catastróficas. Es un fenómeno muy importante, ya que es la primera causa de rotura de los materiales metálicos (aproximadamente el 90%), aunque también está presente en polímeros y en cerámicas. La rotura por fatiga tiene aspecto frágil aun en metales dúctiles, puesto que no hay apenas deformación plástica asociada a la rotura.

Flexión: 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.

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.

La torsión se puede medir observando la deformación que produce en un objeto determinado.

1. Aparecen tensiones tangenciales paralelas a la sección transversal. Si estas se representan por un campo vectorial sus líneas de flujo "circulan" alrededor dela sección.

2. 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.

La torsión se Caracteriza principalmente por dos fenómenos:

La trama que se muestra consta de cuatro miembros de madera, ABC, DEF, BE, y CF. Sabiendo que cada miembro tiene una sección transversal rectangular 2x4in y que cada pin tiene 1/2 in de diametro, determinar el valor máximo de la tensión normal media:

(a)en el miembro de SER(b) en el miembro CF

Dos barras cilíndricas salidas AB y BC se sueldan entre si en B y se cargan como se muestra. sabiendo que d1 = 30 mm y d2 = 50 mm, encontrar la tensión normal media en la sección media de:(a)La varilla AB(b) La barra BC

Un enlace BD consiste en una sola barra de 30mm de largo y 12 mm de espesor. Sabiendo que cada pin tiene 10mm de diámetro. Determine el máximo valor de la tensión media en el enlace BD si: A. σ= 0 B. σ= 90