Instituto Universitario Politécnico

“Santiago Mariño”

Extensión Porlamar

Esfuerzo,

Deformación y

Torsión Realizado por :

Andrianys Mieres C.I 23.867.309

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.

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.

Tipos de Esfuerzos

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.