2. Todo material reaccionara de distinta manera al estar
sometido a distintas cargas en su superficie,
pudiendo presentar niveles de deformación y de
esfuerzo únicos, demostrando distintas reacciones
tales como cambios en su tamaño, en su forma o tal
vez el quiebre de la misma.
por eso debido a las distintas cualidades de los
materiales, estos podrán ser mas dúctiles, elásticos,
resistentes y frágiles en comparación con otros
materiales cuando se sometan a distintas cargas.
A continuación se presentaran distintos términos
asociados al estudio de las cualidades de los
materiales cuando se les somete a esfuerzos y cargas
axiales.
3. La deformación se define como
cualquier cambio en la posición o en
las relaciones geométricas internas
sufridas por un cuerpo siendo
consecuencia de la aplicación de un
campo de esfuerzos, por lo que se
manifiesta como un cambo de forma,
de posición, de volumen o de
orientación. Puede tener todos estos
componentes, cuando esto ocurre se
dice que la deformación es
total.
4. Dependiendo de la naturaleza del
material y las condiciones bajo las que
se encuentre, existen varios tipos de
deformación. Se dice que un cuerpo
sufre una deformación elástica cuando
la relación entre esfuerzo y deformación
es constante, y el cuerpo puede
recuperar su forma original al cesar el
esfuerzo deformante. Cuando dicha
relación no es constante se produce
una deformación plástica y aunque se
retire el esfuerzo, el cuerpo quedará
con una deformación permanente.
5. Se define como la fuerza por unidad
de superficie que soporta o se aplica
sobre un cuerpo, es decir es la
relación entre la fuerza aplicada y la
superficie donde se aplica.
Una fuerza aplicada a un cuerpo no
genera el mismo esfuerzo sobre
cada una de las superficies del
cuerpo, pues al variar la superficie,
varia la relación fuerza / superficie, lo
que comprende el esfuerzo.
6. Tracción. Hace que se separen entre sí las
distintas partículas que componen una pieza,
tendiendo a alargarla. Por ejemplo, cuando se
cuelga de una cadena una lámpara, la cadena
queda sometida a un esfuerzo de tracción,
tendiendo a aumentar su longitud.
Compresión. Hace que se aproximen las
diferentes partículas de un material, tendiendo
a producir acortamientos o aplastamientos.
Cuando nos sentamos en una silla, sometemos
a las patas a un esfuerzo de compresión, con
lo que tiende a disminuir su altura.
7. Torsión. Las fuerzas de torsión son las que
hacen que una pieza tienda a retorcerse sobre
su eje central. Están sometidos a esfuerzos
de torsión los ejes, las manivelas y los
cigüeñales.
Flexión. Es una combinación de compresión y
de tracción. Mientras que las fibras superiores
de la pieza sometida a un esfuerzo de flexión
se alargan, las inferiores se acortan, o
viceversa. Al saltar en la tabla del trampolín de
una piscina, la tabla se flexiona. También se
flexiona un panel de una estantería cuando se
carga de libros o la barra donde se cuelgan
las perchas en los armarios.
8. 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.
9. En ingeniería y, en especial,
en ciencia de los materiales ,
la fatiga de materiales se
refiere a un fenómeno por el
cual la rotura de los
materiales bajo cargas
dinámicas cíclicas se produce
más fácilmente que con
cargas estáticas.
10. Se los clasifica según la forma de alternancia de las tensiones.
a) y b) Alternados: Se generan cuando las tensiones cambian de
signo alternativamente. El caso más común y simple, es aquel en
que la tensión máxima positiva es igual a la mínima, obteniéndose
un ciclo denominado alternado simétrico.
Cuando las tensiones se presentan de distinto sigo y valor, el
ciclo es llamado alternado asimétrico.
c) Intermitentes: En este caso los esfuerzos tienen siempre el
mismo sentido y su ciclo va desde cero a un valor determinado,
que puede ser positivo o negativo.
d) Pulsa torios: tienen cuando la tensión varía de un máximo a un
mínimo, distinto de cero, dentro del mismo signo.
11.
12. Un elemento que está sometido a fatiga con una
onda alternada del tipo a, puede ser un eje con
una polea montada, el cual está sometida a
flexión y, al rotar, todos sus puntos sufren
tracción y compresión alternadamente.
- una biela, si bien no sufre flexión, está
sometida directamente a esfuerzos de
compresión y tracción en cada ciclo que realiza
en su trabajo, dando lugar a ciclos alternados
de tensiones.
- un buen ejemplo de fatiga con ciclo
intermitente de tensiones (c) es un árbol de
levas, el cual se somete a flexión cuando sus
levas accionan las válvulas, y no sufren
solicitación considerable cuando no las
acciona.
13. Cuando se desea construir algún producto,
estructura o artefacto, se desea poder hacerlo
con la mayor calidad y así garantizar su
durabilidad en el área en la cual será aplicado
dicho producto.
Para eso resulta de gran importancia conocer
las propiedades de cada material para
entender su comportamiento y su reacción
ante situaciones en las cuales se sometan a
fuerzas o cargas que comprometan su
estructura, guiándonos a poder elegir con
plena exactitud que material elegir para la
fabricación de dicho producto.