domingo, 27 de noviembre de 2011

DIAGRAMA ESFUERZO - DEFORMACIÓN UNITARIA



El diseño de elementos estructurales implica determinar la resistencia y rigidez del material estructural, estas propiedades se pueden relacionar si se evalúa una barra sometida a una fuerza axial para la cual se registra simultáneamente la fuerza aplicada y el alargamiento producido. Estos valores permiten determinar el esfuerzo y la deformación que al graficar originan el denominado diagrama de esfuerzo y deformación.
  
Los diagramas son similares si se trata del mismo material y de manera general permite agrupar los materiales dentro de dos categorías con propiedades afines que se denominan materiales  dúctiles y materiales  frágiles. Los diagramas de materiales dúctiles se caracterizan por ser capaces de resistir grandes deformaciones antes de la rotura, mientras que los frágiles presenta un alargamiento bajo cuando llegan al punto de rotura.  

      ESFUERZO.


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 cual se denota con la letra griega sigma (σ) y 
es un parámetro que permite comparar la resistencia de dos materiales, ya que establece una base común de 
referencia.  




σ = P/A        

Donde: 
 P≡ Fuerza axial; 
A≡ Area de la sección transversal

       DEFORMACIÓN.

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. 
El análisis de las deformaciones se relaciona con los cambios en la forma de la estructura que generan las cargas aplicadas. 

   Una barra sometida a una fuerza axial de tracción aumentara su longitud inicial; se puede observar que bajo la misma carga pero con una longitud mayor este aumento o alargamiento se incrementará también. Por ello definir la deformación  (ε) como el cociente entre el alargamiento  δ y la longitud inicial  L, indica que sobre la barra la deformación es la  misma porque si aumenta L también aumentaría δ. Matemáticamente la deformación sería: 

ε = δ/L


        DIAGRAMA.

El diagrama es la curva resultante graficada con los valores del esfuerzo y la correspondiente deformación unitaria en el espécimen calculado a partir de los datos de un ensayo de tensión o de compresión.




a)  Límite de proporcionalidad:
Se observa que va desde el origen O hasta el punto llamado límite de proporcionalidad, es un segmento de recta rectilíneo, de donde se deduce la tan conocida relación de proporcionalidad entre la tensión y la deformación enunciada en el año 1678 por Robert Hooke. Cabe resaltar que, más allá la deformación deja de ser proporcional a la tensión.
b) Limite de elasticidad o limite elástico:
Es la tensión más allá del cual el material no recupera totalmente su forma original al ser descargado, sino que queda con una deformación residual llamada deformación permanente.
c) Punto de fluencia:
Es aquel donde en el aparece un considerable alargamiento o fluencia del material sin el correspondiente aumento de carga que, incluso, puede disminuir mientras dura la fluencia. Sin embargo, el fenómeno de la fluencia es característico del acero al carbono, mientras que hay otros tipos de aceros, aleaciones y otros metales y materiales diversos, en los que no manifiesta.
d) Esfuerzo máximo:
Es la máxima ordenada en la curva esfuerzo-deformación.
e) Esfuerzo de Rotura:
Verdadero esfuerzo generado en un material durante la rotura.




7 comentarios:

  1. :D ¡Muchas gracias! Necesitaba el diagrama de esfuerzo deformación para mi examen de mañana.

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  2. Gracias, me ayudaron con un trabajo importante

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  3. Muchas gracias! Muy buen aporte y con excelentes explicaciones, Gracias nuevamente excelente blog!

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  4. wow exelente muchas gracias por la informacio, bastante util

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  5. gracias por la info!! hay algún programa computacional para sacar estos diagramas??

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  6. Gracias. ¿Tienes la fuente de donde sacaste la gráfica?.

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