1. INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
EXTENSION PORLAMAR
REALIZADO POR:
LUIS DÍAZ C.I: 19,584,160

2. El esfuerzo se define aquí como la intensidad de las fuerzas
componentes internas distribuidas que resisten un cambio en la forma
de un cuerpo. El esfuerzo se define en términos de fuerza por unidad de
área. Existen tres clases básicas de esfuerzos: tensivo, compresivo y
corte. El esfuerzo se computa sobre la base de las dimensiones del corte
transversal de una pieza antes de la aplicación de la carga, que
usualmente se llaman dimensiones originales.
La deformación se define como el cambio de forma de un cuerpo, el cual
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. En los
ensayos de torsión se acostumbra medir la deformación cómo un ángulo
de torsión (en ocasiones llamados detrusión) entre dos secciones
especificadas.
ESFUERZO Y DEFORMACIÓN

3. Cuando la deformación se define como el cambio por unidad de longitud en
una dimensión lineal de un cuerpo, el cual va acompañado por un cambio de
esfuerzo, se denomina deformación unitaria debida a un esfuerzo. Es una
razón o numero no dimensional, y es, por lo tanto, la misma sin importar las
unidades expresadas, su cálculo se puede realizar mediante la siguiente
expresión:
e = e / L (14)
donde,
e : es la deformación unitaria
e : es la deformación
L : es la longitud del elemento

4. Relación entre la deformación unitaria y la deformación.
Si un cuerpo es sometido a esfuerzo tensivo o compresivo en una dirección dada, no
solo ocurre deformación en esa dirección (dirección axial) sino también
deformaciones unitarias en direcciones perpendiculares a ella (deformación lateral).
Dentro del rango de acción elástica la compresión entre las deformaciones lateral y
axial en condiciones de carga uniaxial (es decir en un solo eje) es denominada relación
de Poisson. La extensión axial causa contracción lateral, y viceversa.

6. ELASTICIDAD
La elasticidad es aquella propiedad de un material por virtud de la cual las
deformaciones causadas por el esfuerzo desaparecen al removérsele. Algunas
sustancias, tales como los gases poseen únicamente elasticidad volumétrica, pero
los sólidos pueden poseer, además, elasticidad de forma. Un cuerpo
perfectamente elástico se concibe como uno que recobra completamente su forma
y sus dimensiones originales al retirarse el esfuerzo.
No se conocen materiales que sean perfectamente elásticos a través del rango de
esfuerzos completo hasta la ruptura, aunque algunos materiales como el
acero, parecen ser elásticos en un considerable rango de esfuerzos. Algunos
materiales, como el hierro fundido, el concreto, y ciertos metales no ferrosos, son
imperfectamente elásticos aun bajo esfuerzos relativamente reducidos, pero la
magnitud de la deformación permanente bajo carga de poca duración es
pequeña, de tal forma que para efectos prácticos el material se considera como
elástico hasta magnitudes de esfuerzos razonables.
.

7. Si una carga de tensión dentro del
rango elástico es aplicada, las
deformaciones axiales elásticas resultan
de la separación de los átomos o
moléculas en la dirección de la carga; al
mismo tiempo se acercan más unos a
otros en la dirección transversal. Para
un material relativamente isotrópico tal
como el acero, las características de
esfuerzo y deformación son muy
similares irrespectivamente de la
dirección de la carga (debido al arreglo
errático de los muchos cristales de que
está compuesto el material), pero para
materiales anisotrópicos, tales como la
madera, estas propiedades varían
según la dirección de la carga

8. Una medida cuantitativa de la elasticidad de un material podría lógicamente
expresarse como el grado al que el material puede deformarse dentro del límite
de la acción elástica; pero, pensando en términos de esfuerzos que en
deformación, un índice práctico de la elasticidad es el esfuerzo que marca el
límite del comportamiento elástico.
El comportamiento elástico es ocasionalmente asociado a otros dos fenómenos;
la proporcionalidad lineal del esfuerzo y de la deformación, y la no-absorción de
energía durante la variación cíclica del esfuerzo. El efecto de absorción
permanente de energía bajo esfuerzo cíclico dentro del rango elástico, llamado
histéresis elástica o saturación friccional, es ilustrado por la decadencia de la
amplitud de las vibraciones libres de un resorte elástico; estos dos fenómenos no
constituyen necesarios criterios sobre la propiedad de la elasticidad y realmente
son independientes de ella.

9. Para medir la resistencia elástica, se han utilizado varios criterios a saber: el
límite elástico, el límite proporcional y la resistencia a la cedencia. El límite
elástico se define como el mayor esfuerzo que un material es capaz de
desarrollar sin que ocurra la deformación permanente al retirar el esfuerzo. El
límite proporcional se define cómo el mayor esfuerzo que un material es capaz
de desarrollar sin desviarse de la proporcionalidad rectilínea entre el esfuerzo y
la deformación; se ha observado que la mayoría de los materiales exhiben esta
relación lineal entre el esfuerzo y la deformación dentro del rango elástico.
El concepto de proporcionalidad entre el esfuerzo y la deformación es
conocido como Ley de Hooke, debido a la histórica generalización por Robert
Hooke de los resultados de sus observaciones sobre el comportamiento de los
resortes (MOORE, 1928).

10. El término resistencia última está relacionado con el esfuerzo máximo que un
material puede desarrollar. La resistencia a la tensiones el máximo esfuerzo de
tensión que un material es capaz de desarrollar. La figura 17
muestra, esquemáticamente, las relaciones entre esfuerzo y deformación para
un metal dúctil y un metal no dúctil cargado hasta la ruptura por tensión:
LA RESISTENCIA ÚLTIMA
RIGIDEZ
La rigidez tiene que ver con la deformabilidad relativa de un material bajo
carga. Se le mide por la velocidad del esfuerzo con respecto a la deformación.
Mientras mayor sea el esfuerzo requerido para producir una deformación
dada, más rígido se considera que es el material. Bajo un esfuerzo simple dentro
del rango proporcional, la razón entre el esfuerzo y la deformación
correspondiente es denominada módulo de elasticidad (E). Existen tres
módulos de elasticidad: el módulo en tensión, el módulo en compresión y el
módulo en cortante. Bajo el esfuerzo de tensión, esta medida de rigidez se
denomina módulo de Young; bajo corte simple la rigidez se denomina módulo
de rigidez. En términos del diagrama de esfuerzo y deformación, el módulo de
elasticidad es la pendiente del diagrama de esfuerzo y deformación en el rango
de la proporcionalidad del esfuerzo y la deformación

11. Figura 19: Deformación plástica y plano de deslizamiento.
La plasticidad es aquella propiedad que permite al material sobrellevar deformación
permanente sin que sobrevenga la ruptura. Las evidencias de la acción plástica en los
materiales estructurales se llaman deformación, flujo plástico y creep.
Las deformaciones plásticas son causadas por deslizamientos inducidos por esfuerzos
cortantes (figura 19). Tales deformaciones pueden ocurrir en todos los materiales
sometidos a grandes esfuerzos, aun a temperaturas normales. Muchos metales muestran
un efecto de endurecimiento por deformación al sobrellevar deformaciones plásticas, ya
que después de que han ocurrido deslizamientos menores por corte no acusan
deformaciones plásticas adicionales hasta que se aplican esfuerzos mayores. No se
presentan cambios apreciables de volumen como resultado de las deformaciones plásticas.
PLASTICIDAD

13. 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.
TORSIÓN
El estudio general de la torsión es complicado porque bajo ese tipo de solicitación la sección
transversal de una pieza en general se caracteriza por dos fenómenos:
• Aparecen tensiones tangenciales paralelas a la sección transversal. Si estas se representan
por un campo vectorial sus líneas de flujo "circulan" alrededor de la sección.
• 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.