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Esfuerzo, deformacion y torsion
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Esfuerzo, deformacion y torsion

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  • 1. Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño” Extensión Porlamar Esfuerzo, Deformación y Torsión Realizado por : Andrianys Mieres C.I 23.867.309
  • 2. Introducción Muchos materiales cuando están en servicio están sujetos a fuerzas o cargas. En tales condiciones es necesario conocer las características del material para diseñar el instrumento y esfuerzos a los que van hacer sometidos; los cuales no sean tan excesivos y el material no se fracture. El comportamiento mecánico de un material es el reflejo de la reacción entre su respuesta o deformación ante una fuerza o carga aplicada. La torsión se aplica en la industria para determinar constantes elásticas y propiedades de los materiales. También se puede aplicar para medir la resistencia de soldadura, uniones, adhesivos.
  • 3. Esfuerzo Se puede entender como las fuerzas internas de un elemento que están ubicadas dentro del material por lo que se distribuyen en toda el área, se simboliza con la letra griega (σ) y permite comparar la resistencia de dos materiales. Donde: P= Fuerza axial. A= Área de la sección transversal.
  • 4. Tipos de Esfuerzos
  • 5. Deformación La deformación es el cambio de tamaño o forma de un cuerpo debido a esfuerzos internos producidos por una o más fuerzas aplicadas sobre el mismo. Deformación Simple Se refiere a los cambios en las dimensiones de un miembro estructural cuando se encuentra sometido a cargas externas. Deformación unitaria Todo miembro sometido a cargas externas se deforma debido a la acción de fuerzas.
  • 6. Elasticidad La elasticidad es la propiedad de un objeto o material que causa que sea restaurado a su forma original, después de la distorsión. Se dice que es más elástica, si se restablece por sí mismo a su configuración original, de forma más precisa. Una tira de goma es fácil de estirar, y se ajusta de nuevo hasta cerca de su longitud original cuando se libera.
  • 7. Ley de Hooke Una de las propiedades de la elasticidad es que se necesita dos veces la fuerza, para estirarlo dos veces la longitud. A esa dependencia lineal del desplazamiento sobre la fuerza de elasticidad, se le llama ley de Hooke.
  • 8. Rigidez La rigidez es la capacidad de un elemento estructural para soportar esfuerzos sin adquirir grandes deformaciones y/o desplazamientos. Los coeficientes de rigidez son magnitudes físicas que cuantifican la rigidez de un elemento resistente bajo diversas configuraciones de carga. Normalmente las rigideces se calculan como la razón entre una fuerza aplicada y el desplazamiento obtenido por la aplicación de esa fuerza.
  • 9. Plasticidad La plasticidad es la propiedad mecánica de un material anelástico, natural, artificial, biológico o de otro tipo, de deformarse permanente e irreversiblemente cuando se encuentra sometido a tensiones por encima de su rango elástico, es decir, por encima de su límite elástico.
  • 10. Torsión 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.
  • 11. 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.
  • 12. 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 alabeo seccionales que hacen que las secciones transversales deformadas no sean planas.
  • 13. Conclusión Las fuerzas internas de un elemento están ubicadas dentro del material por lo que se distribuyen en toda el área; justamente se denomina esfuerzo a la fuerza por unidad de área. La resistencia del material no es el único parámetro que debe utilizarse al diseñar o analizar una estructura; controlar las deformaciones para que la estructura cumpla con el propósito para el cual se diseñó tiene la misma o mayor importancia. Los materiales, en su totalidad, se deforman a una carga externa. Se sabe además que, hasta cierta carga límite el sólido recobra sus dimensiones originales cuando se le descarga. La recuperación de las dimensiones originales al eliminar la carga es lo que caracteriza al comportamiento elástico. La carga límite por encima de la cual ya no se comporta elásticamente es el límite elástico. Al sobrepasar el límite elástico, el cuerpo sufre cierta deformación permanente al ser descargado, se dice entonces que ha sufrido deformación plástica. En el caso de La Torsión se puede decir que, se refiere a la deformación helicoidal que sufre un cuerpo cuando se le aplica un par de fuerzas (sistema de fuerzas paralelas de igual magnitud y sentido contrario). La torsión resultan útil para el cálculo de elementos de máquina sometidos a torsión tales como ejes de transmisión, tornillos, resortes de torsión y cigüeñales.

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