Resistencia

TRABAJO DE INVESTIGACION

RESISTENCIA DE MATERIALES

TEMA:

ESFUERZO DE APLASTAMIENTO

FATIGA EN MATERIALES

ESFUERZO Y DEFORMACION EN MATERIALES

PRESENTADO POR:

ISMAEL AHUMADA LECHUGA.

PRESENTADO A:

ING. YAMITH CANTILLO

UNIVERSIDAD DE LA COSTA

BARRANQUILLA-ATLANTICO

TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCION

OBJETIVOS

TEMAS:

• ESFUERZO DE APLASTAMIENTO

• FATIGA EN MATERIALES

• ESFUERZO Y DEFORMACION TERMICA

CONCLUSIÓN

BIBLIOGRAFIA

INTRODUCCION:

La resistencia de materiales es la disciplina que estudia las solicitaciones internas y las deformaciones que se producen en el cuerpo sometido a cargas exteriores. 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.

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, 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.

En el presente trabajo de investigación estaremos hablando de los diferentes tipos de esfuerzos y deformaciones de los materiales. Aprenderemos conceptos básicos de fatiga y esfuerzo, presentaremos ejemplos para entender los temas presentados.

Un caso particular de esfuerzo de aplastamiento se presenta cuando hay un contacto entre dos superficies que se presionan entre sí. Cuando hablamos fatiga de materiales nos referimos a un fenómeno por el cual la rotura de los materiales bajo cargas dinámicas cíclicas se produce más fácilmente que con cargas estáticas.

OBJETIVOS

Generales:

• Determinar conceptos básicos de esfuerzos y deformación termica, fatiga en materiales y esfuerzo de aplastamiento.

• Presentar ejemplos de los conceptos anteriores.

Específicos:

• Conocer y profundizar acerca de fórmulas para solucionar ejercicios de esfuerzos en estructuras sólidas.

ESFUERZO DE APLASTAMIENTO

Este tipo de esfuerzo ocurre cuando un cuerpo es soportado por otro, y es el esfuerzo de compresión desarrollado entre dos cuerpos en su superficie de contacto, que es característico en esta variante de esfuerzo normal. Un caso muy común en el que se presenta esfuerzo de aplastamiento es en la interacción entre una columna, su zapata y el terreno que los soporta, pues entre cada uno de estos elementos existe una superficie de contacto que genera el esfuerzo y cuya magnitud puede determinarse como σ= P/A. Esto es, si las cargas se aplican a través del centroide de la sección transversal, pues para casos de cargas excéntricas, el esfuerzo ya no es uniforme y no se puede aplicar esta fórmula. Los esfuerzos de aplastamiento también ocurren sobre superficies curvas, como entre el perno.

La distribución real del esfuerzo por el contacto de superficies curvas es muy compleja, por lo que el esfuerzo de aplastamiento se toma como la carga transmitida por el perno, dividida entre el área proyectada del agujero, es decir, un rectángulo que tiene por base el diámetro del perno y por altura el espesor de la placa.

σ=P / A =P /∅t

FATIGA EN MATERIALES

DEFORMACIÓN Y ESFUERZO TÉRMICO

Un esfuerzo térmico es un esfuerzo asociado al efecto indirecto de una dilatación térmica. Es decir, la diferente longitud que tendrá un elemento estructural a diferentes temperaturas (por efecto de la dilatación o contracción térmica), provoca que incrementos o decrementos de longitudes entre puntos de la estructura, dado que estos puntos están unidos a elementos estructurales el efecto de esta deformación debe ser asumido por los elementos en contacto el con elemento dilatado, por lo que se producirán fuerzas adicionales en esos elementos por el efecto térmico. Para una estructura lineal los esfuerzos inducidos pueden calcularse como:

Donde la relación entre las fuerzas inducidas y los desplazamientos inducidos por el efecto térmico involucran a la matriz de rigidez de la estructura. Dado que el desplazamiento asociado a factores términos varía con la temperatura del material, las fuerzas serán proporicionales al cambio de temperatura.

Al presentarse un cambio de temperatura en un elemento, éste experimentará una deformación axial, denominada deformación térmica. Si la deformación es controlada, entonces no se presenta la deformación, pero si un esfuerzo, llamado esfuerzo térmico.

Los casos más generales de deformación y esfuerzo térmico son:

EJEMPLO

• 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, trenes de laminación, equipo de moldeo y extrusión de plástico, equipo procesador de alimentos, compresores de aire, y mecanismos industriales.

DEFORMACIÓN

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