ESFUERZO, DEFORMACION

1. REALIZADO POR: ALBIM VELASQUEZ C.I: 24.129.336
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
SANTIAGO MARIÑO
EXTENSIÓN PORLAMAR

2. INTRODUCCION
 Todo cuerpo en algún momento debe soportar alguna fuerza aplicada,
el estudio de ese esfuerzo y deformación.
 En Ingeniería se seleccionan materiales para diversas aplicaciones y
componentes adecuando las propiedades del material a las condiciones
funcionales requeridas por el componente.
 El primer paso en el proceso de selección requiere el análisis de la
aplicación para determinar las características más importantes que
debe poseer el material; una vez determinadas las propiedades
requeridas, se selecciona el material adecuado usando datos que se
encuentran en los manuales y bases de datos, entonces es ideal
conocer acerca del esfuerzo y la deformación que sufren los diferentes
tipos de materiales

3. ESFUERZO
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.

5. 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.

6. ELASTICIDAD
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. 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.
DEFORMACION

8. 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
DEFORMACIÓN

9. RESISTENCIA ÚLTIMA
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 muestra,
esquemáticamente, las
relaciones entre esfuerzo y
deformación para un metal
dúctil y un metal no dúctil
cargado hasta la ruptura por
tensión

10. PLASTICIDAD
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.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.

11. Deformación plástica y plano de deslizamiento

12. PLASTICIDAD
La plasticidad es importante en las operaciones de formación,
conformación y extrusión. Algunos metales se conforman en frío,
por ejemplo, la laminación profunda de láminas delgadas.
Muchos metales son conformados en caliente, por
ejemplo, la laminación de perfiles de acero estructural y el
forjado de ciertas partes para máquinas; los metales
como el hierro fundido se moldean en estado de fusión; la
madera se flexiona mejor mientras está seca y caliente.
Los materiales maleables son aquellos que pueden
martillarse para formar láminas delgadas sin fractura; la
maleabilidad depende tanto de la suavidad como de la
plasticidad del material.

13. 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

14. CAPACIDAD ENERGÉTICA
La capacidad de un material
para absorber o almacenar
energía se denomina
capacidad energética del
material. La cantidad de
energía absorbida al
esforzar un material hasta
el límite elástico, o la
cantidad de energía que
puede recobrarse cuando el
esfuerzo es liberado del
límite elástico, es llamada la
resiliencia elástica. La
energía almacenada por
unidad de volumen en el
límite elástico es el módulo
de resiliencia.
El módulo de resiliencia es una
medida de lo que puede llamarse
la resistencia a la energía elástica
del material y es de importancia en
la selección de materiales para
servicio, cuando las partes están
sometidas a cargas de energía,
pero cuando los esfuerzos deben
mantenerse dentro del límite
elástico (SEELEY y SMITH, 1956).

16. FATIGA
Efecto generado en el material
debido a la aplicación de cargas
dinámicas cíclicas. Los esfuerzos
son variables, alternantes o
fluctuantes.
La Falla por Fatiga es repentina y
total, las señales son
microscópicas. En las Fallas
estáticas las piezas sufren una
deformación detectable a simple
vista. Para evitar la falla por fatiga
se pueden aumentar
considerablemente los factores de
seguridad, pero esto implicaría
aumentar ostensiblemente los
costos de fabricación de las piezas.
SEÑALES DE
FATIGA
El material es sometido a esfuerzos
repetidos, probeta de viga giratoria.
Ciclos: cantidad de giros que se realiza a
la probeta con aplicación de carga.
Medio Ciclo: N=1/2 implica aplicar la
carga, suprimir la carga y girar la probeta
180º. Un Ciclo: N=1 implica aplicar y
suprimir la carga alternativamente en
ambos sentidos.
CARACTERISTICA
S DE FATIGA

17. FLEXIÒ
N
En ingeniería se
denomina flexión al tipo de
deformación que presenta un
elemento estructural alargado en
una dirección perpendicular a
su eje longitudinal. El término
"alargado" se aplica cuando una
dimensión es dominante frente a
las otras. Un caso típico son
las vigas, las que están
diseñadas para trabajar,
principalmente, por flexión.
Igualmente, el concepto de flexión
se extiende a elementos
estructurales superficiales
como placas o láminas.
El rasgo más destacado es
que un objeto sometido a
flexión presenta una
superficie de puntos
llamada fibra neutra tal que
la distancia a lo largo de
cualquier curva contenida en
ella no varía con respecto al
valor antes de la
deformación. El esfuerzoque
provoca la flexión se
denomina momento flector.