Elasticidad de Materiales Sólidos SÓLIDO: Porción de materia cuyas distancias intermoleculares permanecen constantes en el tiempo, siempre que no estén sometidos a fuerzas externas cuyas intensidades pueden estar deformando al sólido SÓLIDO RÍGIDO: Porción de materia cuyas distancias intermoleculares permanecen constantes en el tiempo, aún cuando estén sometidos a fuerzas externas
ELASTICIDAD Y DEFORMACIÓN Elasticidad: es una propiedad que tienen los materiales en su comportamiento estructural, se manifiesta mediante cambios en sus dimensiones al ser sometidos a efectos deformadores, de tal modo que al desaparecer éstos, el material recupera completamente sus dimensiones iniciales. Deformación: es el cambio relativo en las dimensiones de un cuerpo como resultado de la acción de agentes deformadores. La deformación puede ser ELÁSTICA O PLÁSTICA.
ELASTICIDAD Conceptos Básicos Ley de Hooke Esfuerzo y deformación Deformaciones axiales Módulo elástico (de Young) Módulo de Rigidez Esfuerzos de Tensión, Compresión y de Corte Curva Esfuerzo vs. Deformación Unitaria Deformaciones transversales. Coeficiente de Poisson
Concepto: Esfuerzo Corte Los cuerpos sólidos responden de distinta forma cuando se los somete a fuerzas externas. El tipo de respuesta del material dependerá de la forma en que se aplica dicha fuerza (tracción, compresión, corte o cizalladura, flexión y torsión). Independientemente de la forma en que se aplica la fuerza, el comportamiento mecánico del material se describe mediante tres tipos de esfuerzos: tracción, compresión y corte.
Concepto: Deformación Corte Es el cambio del tamaño o forma de un cuerpo debido a los esfuerzos producidos por una o más fuerzas aplicadas (o también por la ocurrencia de la dilatación térmica).
Independientemente de la forma en que se aplica la fuerza, el comportamiento mecánico del material se describe mediante tres tipos de deformaciones: tracción, compresión y corte.
Estado de Tensiones y Deformaciones El estado de tensiones de un elemento de volumen se describe mediante tres tipos de esfuerzos: tracción, compresión y corte.
El estado de deformaciones de un elemento de volumen se describe mediante tres tipos de deformaciones: tracción, compresión y corte. Por más compleja que sea la solicitación de un material:
Esfuerzo de tensión Esfuerzo Relación de la fuerza perpendicular aplicada a un objeto dividida para su área transversal.
Unidad de medida: unidades de fuerza/unidades de área; Pascal (Pa), megapascal (MPa)
F F A
Normal (Axial) : la carga es perpendicular a la sección transversal del material
– Tension : los extremos del material son estirados hacia afuera para alargar al objeto, la carga es conocida como fuerza de tensión. – Compresión : Los extremos del material som empujados para hacer al material más pequeño, la carga es llamada una fuerza de compresión. Tensión Compresión Clasificación de esfuerzos
Esfuerzo cortante : carga Tangencial Clasificación estirando Presión Carga
Esfuerzo. Esfuerzo longitudinal
Esfuerzo cortante F F F F A ? = F/A F F/2 F/2 F F/2 F/2 A ? = F/(2A)
Deformación Deformación La relación del cambio de longitud debida al esfuerzo para la longitud original del objeto.
Es una cantidad adimensional Elongación e L Lo F F
Esfuerzo tensionante y deformación
Máquina hidraulica Baldwin para pruebas de Tension & Compresion
Diagrama Esfuerzo-Deformación deformación (e/Lo) 4 1 2 3 5 Esfuerzo (F/A) Región Elastica Región Plástica Ruptura ultima Fuerza de Tensión
pendiente=E Region Elastica pendiente= Módulo de Young
Región Plastica ultima fuerza de tensión
fractura Deformación permanente Esfuerzo máximo
Esfuerzo cortante y deformación El esfuerzo cortante es usado en aquellos casos donde se aplican fuerzas puramente torsionantes a un objeto y se denota por el simbolo t. La fórmula de calculo y las unidades permanecen iguales como en el caso de esfuerzo de tensión. Se diferencia del esfuerzo de tensión sólo en la dirección de la fuerza aplicada(paralela para cortante y perpendicular para tensión)
Esfuerzo cortante Deformación de corte o cizalladura (g) es definida como la tangente del ángulo q, y, en esencia, determina que extensión del plano fue desplazado.
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