CURVA DE ESFUERZO Y DEFORMACIÓN

CURVA DE ESFUERZO Y DEFORMACIÓN

A la hora de realizar cualquier tipo de diseño se debe tener en cuenta sí “¿El elemento es resistente a las cargas aplicadas? y ¿Tendrá la suficiente rigidez para que las deformaciones no sean excesivas e inadmisibles?” , para ello se debe realizar un análisis de resistencia y rigidez, el cual está íntimamente ligado a los conceptos de esfuerzo y deformación.

Por esfuerzo entendemos como la “fuerza por unidad de área” del material. Y por deformación como los “cambios en la forma de la estructura que generan las cargas aplicadas”

• El esfuerzo “se denota con la letra griega sigma (σ) y es un parámetro que permite comparar la resistencia de dos materiales, ya que establece una base común de referencia. La fuerza empleada en la ec. 1 debe ser perpendicular al área analizada y aplicada en el centroide del área para así tener un valor de σ constante que se distribuye uniformemente en el área aplicada”

• La deformación se designaría con la letra eta (ε) y permita identificar que sí “Una barra sometida a una fuerza axial de tracción aumentara su longitud inicial; se puede observar que bajo la misma carga pero con una longitud mayor este aumento o alargamiento se incrementará también. Por ello definir la deformación (ε) como el cociente entre el alargamiento δ y la longitud inicial L, indica que sobre la barra la deformación es la misma porque si aumenta L también aumentaría δ.”

A la hora de realizar el proceso de diseño de un elemento se deben poner ambos elementos (esfuerzo-deformación) para identificar la resistencia y rigidez del material estructural, dicho procedimiento se realiza por medio del denominado diagrama de esfuerzo y deformación.

El diagrama posee diversos elementos:

-Límite de proporcionalidad: hasta este punto la relación entre el esfuerzo y la deformación es lineal;

− Límite de elasticidad: más allá de este límite el material no recupera su forma original al ser descargado, quedando con una deformación permanente;

− Punto de cedencia: aparece en el diagrama un considerable alargamiento o cedencia sin el correspondiente aumento de carga. Este fenómeno no se observa en los materiales frágiles;

− Esfuerzo último: máxima ordenada del diagrama esfuerzo – deformación;

− Punto de ruptura: cuanto el material falla

En el diagrama esfuerzo – deformación, “la línea recta indica que la deformación es directamente proporcional al esfuerzo en el tramo elástico, este principio conocido como la ley de Hooke” . De igual forma, “la proporción representada por la pendiente de la recta, es constante para cada material y se llama módulo de elasticidad (E), valor que representa la rigidez de un material”

...