Electronica Materiales

Resistencia de Materiales. Es la disciplina que estudia las solicitaciones internas y las deformaciones que se producen en el cuerpo sometido a cargas exteriores lo cual puede provocar la falla de la misma. La diferencia entre la Mecánica Teórica y la Resistencia de Materiales radica en que para ésta lo esencial son las propiedades de los cuerpos deformables, mientras que en general, no tienen importancia para la primera. El autor ruso V.I. Feodosiev ha dicho que la Resistencia de Materiales puede considerarse como la Mecánica de los Sólidos Deformables.

Se entiende por falla de un cuerpo o de determinadas partes del mismo: a la rotura, o sin llegar a ello, a la existencia de un estado inadecuado. Esto último puede ocurrir por varios motivos: deformaciones demasiado grandes, falta de estabilidad de los materiales, fisuraciones, pérdida del equilibrio estático por pandeo, abollamiento o vuelco, etc. En este curso limitaremos el estudio a la falla por rotura, deformaciones excesivas o pandeo.

Contenido

[ocultar]

1 Objetivo

2 Sistema Real y Esquema de Análisis

3 Hipótesis Fundamentales

4 Conceptos básicos

5 Fuerzas externas e internas

6 Deformaciones

7 Fuentes

Objetivo

La Resistencia de Materiales tiene como finalidad elaborar métodos simples de cálculo, aceptables desde el punto de vista práctico, de los elementos típicos más frecuentes de las estructuras, los elementos de máquinas y el equipamiento electromecánicos, empleando para ello diversos procedimientos aproximados. La necesidad de obtener resultados concretos al resolver los problemas prácticos nos obliga a recurrir a hipótesis simplificativas, que pueden ser justificadas comparando los resultados de cálculo con los ensayos, o los obtenidos aplicando teorías más exactas, las cuales son más complicadas y por ende usualmente poco expeditivas.

Los problemas a resolver haciendo uso de esta ciencia son de dos tipos:

Dimensionamiento: se trata de encontrar el material, las formas y dimensiones mas adecuadas de una pieza, de manera tal que ésta pueda cumplir su cometido: Con seguridad, en perfecto estado técnico y con gastos adecuados.

Verificación: cuando el material, la forma y las dimensiones ya han sido prefijadas y es necesario conocer si son las adecuadas para resistir el estado de solicitaciones actuantes

Sistema Real y Esquema de Análisis

En la resistencia de materiales como en cualquier rama de las ciencias naturales, el estudio del objeto o sistema real comienza por escoger el esquema de análisis. Al comenzar el cálculo de la estructura se debe ante todo, separar lo importante de lo que carece de importancia, es decir se debe esquematizar la estructura, prescindiendo de todos aquellos factores de poca importancia, es decir los que no influyen significativamente sobre el comportamiento del sistema como tal. El sistema real, libre de todo lo que carece de importancia, se denomina esquema de análisis. Esta simplificación es absolutamente imprescindible, pues un análisis que tome en cuenta cabalmente todas las propiedades del sistema real es imposible por principio, dada la variedad inagotable de estas.

Hipótesis Fundamentales

Las construcciones que el ingeniero encuentre en su práctica tienen, en la mayoría de los casos configuraciones bastante complejas. Como parte del proceso de concebir esquemas de análisis a partir de sistemas reales, se realizan simplificaciones en cuanto a la forma de los elementos. Las formas típicas de los diversos elementos se reducen a los siguientes tipos simples:

Barra: Es un cuerpo que tiene dos dimensiones pequeñas en comparación con la tercera, como caso particular, pueden ser de sección transversal constante y de eje rectilíneo. La línea que une los centros de gravedad de sus secciones transversales se denomina eje de la barra.

Placa: Es un cuerpo limitado por dos planos, a una distancia pequeña en comparación con las otras dimensiones.

Bóveda: Es un cuerpo limitado por dos superficies curvilíneas, a una distancia pequeña en comparación con las otras dimensiones.

Bloque: Es un cuerpo cuyas tres dimensiones son del mismo orden.

Con vistas a establecer esquemas de análisis a partir de sistemas reales, se realizan también simplificaciones relacionas con la naturaleza de los cuerpos, sus propiedades, las cargas actuantes y el carácter de su interacción con las piezas; estas son:

El material se considera macizo (continuo). El comportamiento real de los materiales cumple con esta hipótesis

...