RESITENCIA DE LOS MATERIALES ESFUERZO Y DEFORMACION

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RESITENCIA DE LOS MATERIALES

ESFUERZO Y DEFORMACION:

Cuando algún material es sometido a una carga o fuerza extrema, este puede sufrir algún tipo de deformación, esta se presenta de forma elástica, se diferencia a la plástica ya que, la elástica al dejar de aplicar una fuerza esta vuelve a su forma original, en cambio en la que es de tipo plástica al momento de dejar de aplicar fuerza esta, no regresara a su forma original causando una deformación permanente.

Una forma la cual podemos obtener las propiedades mecánicas de algún material es aplicando tensión, está por medio de una probeta, se aplica la carga hasta que gradualmente ocurra un fallo en la estructura del material.

Una fórmula que nos puede ayudar a expresar el esfuerzo es la siguiente:

           F

σ = …………

           A

 Donde:

σ = Esfuerzo expresado en N/mm2, (psi)

F = La carga aplicada en N, (lb)

A = Al área de la sección transversal de la probeta en mm2, (pulg2)

Hay una ley de HOOKE que habla sobre la elasticidad (física), esta teoría establece que un cuerpo elástico se estira proporcionalmente a la fuerza que actúa sobre él.

Esta es representada por:

E = Módulo de elasticidad o módulo de Young, dado en N/mm2 o Psi.

El módulo de Young o módulo de elasticidad, representa la resistencia del metal contra la deformación “elástica”, en los casos donde los metales tienen un alto módulo elástico será necesario aplicar un esfuerzo alto para causar la deformación, mientras que un esfuerzo menor solo causará una deformación elástica.

También podemos encontrar propiedades como:

•Límite proporcional: Es el mayor esfuerzo para el cual puede aplicarse la ley de Hooke.

•Resistencia Máxima: Es el mayor esfuerzo, que puede soportar un material.

•Elasticidad: habilidad de un material para deformarse bajo una carga y recuperar sus dimensiones originales cuando el esfuerzo se retira.

•Plasticidad: Es la cualidad de un material para deformarse bajo un esfuerzo y retener esta deformación después de retirarlo.

•Resistencia a la cedencia o a la fluencia: esfuerzo que causará en el material una cierta cantidad específica de deformación plástica.

•Porcentaje de alargamiento: Se obtiene comparando el alargamiento total en la fractura, con la longitud calibrada de la probeta.  

ESFUERZO TERMICO

El esfuerzo térmico es aquel en el que un área es sometida a una tracción o compresión, es decir cuando la temperatura del material varia.

Al estar presentes los cambios de temperatura se experimenta lo que es una deformación axial o deformación térmica, esto solo ocurre cuando la deformación no se controla, ya que al estar controlada solo es denominada como un esfuerzo térmico.

Se sabe que, en la mayoría de los casos, los materiales pueden presentar un cambio en sus propiedades físicas o mecánicas dependiendo del proceso térmico al cuales sean sometidas.

Los casos más generales de deformación y esfuerzo térmico son:

Puentes y elementos estructurales, donde se puede pasar de temperaturas iniciales de – 30 °F a 110 °F.

Vehículos y maquinaria.

Piezas de máquinas con calentamiento excesivo, como motores, hornos, cortadores de metal, etc.

Esfuerzos mecánicos

Los esfuerzos mecánicos son las fuerzas que actúan sobre una estructura en la cual cada una de ellas produce un esfuerzo diferente como son los siguientes:

TRACCION: Son dos fuerzas que actúan sobre un objeto, están en sentido opuesto y tienden a estirar el material, aumentando su longitud.

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