1. Instituto universitario Politécnico
“Santiago Mariño”
Extensión Porlamar.
Elaborado por:
José Valderrama
C.I. 15.202.964
Ing. Mecánica

2. DEFORMACION:
Es el cambio que ocurre en las dimensiones de un cuerpo o en la textura de
su superficie, es decir puede cambiar de longitud, área o volumen que
puede aumentar o disminuir según se le aplique una fuerza para estirar o
para compactar.
TIPOS DE DEFORMACIONES:
 Deformación plástica, irreversible o permanente: es el modo de
deformación en que el material no regresa a su forma original después de
retirar la carga aplicada. Esto ocurre porque, en la deformación plástica, el
material experimenta cambios termodinámicos irreversibles al adquirir
mayor energía potencial elástica. La deformación plástica es lo inverso a la
deformación reversible.
 Deformación elástica, reversible o no permanente: Es cuando el
cuerpo recupera su forma original al retirar la fuerza que le provoca la
deformación. En este tipo de deformación, el sólido, al variar su estado
tensional y aumentar su energía interna en forma de energía potencial
elástica, solo pasa por cambios termodinámicos reversibles.
ENERGIA DE DEFORMACION:
Es un proceso termodinámico en el que la energía interna del cuerpo
acumula energía potencial elástica. A partir de unos ciertos valores de la
deformación se pueden producir transformaciones del material y parte de la
energía se disipa en forma de plastificado, endurecimiento, fractura o fatiga
del material.
CARGA AXIAL:
Es la fuerza que actúa a lo largo del eje longitudinal de un miembro
estructural aplicada al centroide de la sección transversal del mismo
produciendo un esfuerzo uniforme, ya sea en tensión o compresión y
también es llamada fuerza axial.

3. ESFUERZO:
El esfuerzo es la relación entre la fuerza aplicada y el área de aplicación
(F/A), si la fuerza es perpendicular al área se le dice Esfuerzo de Tensión y
si la fuerza es paralela al área se le dice Esfuerza de cizalladura o de corte.
TIPOS DE ESFUERZOS:
Al construir una estructura se necesita tanto un diseño adecuado como unos
elementos que sean capaces de soportar las fuerzas, cargas y acciones a las
que va a estar sometida, los cuales son:
 Tracción o Tensión: 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.

4. Tracción o Tensión
 Comprensión: 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.
 Cizallamiento o Cortadura: Se produce cuando se aplican fuerzas
perpendiculares a la pieza, haciendo que las partículas del material
tiendan a resbalar o desplazarse las unas sobre las otras. Al cortar
con unas tijeras un papel estamos provocando que unas partículas
tiendan a deslizarse sobre otras. Los puntos sobre los que apoyan las
vigas están sometidos a cizallamiento.

5.  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.
Flexión
 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.

6. Torsión
ESFUERZO PERMISIBLE:
Es el diseño de estructuras que implica obtener dimensiones de elementos
que sean tanto económicos como seguros durante la vida de la estructura.
Para ello se emplea el término estado límite 3 el cual según las nuevas
especificaciones puede estar relacionado con la pérdida de la capacidad de
carga o con el deterioro gradual que hace que la estructura no cumpla con
la función asignada o con la fatiga 4 del material.

7. MOMENTO FLECTOR:
Es denominado momento flector un momento de fuerza resultante de una
distribución de tensiones sobre una sección transversal de un prisma
mecánico flexionado o una placa que es perpendicular al eje longitudinal a
lo largo del que se produce la flexión.
TORSIÓN:
Es la solicitud 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 prevalece 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:
1. Aparecen tensiones tangenciales paralelas a la sección transversal.
2. Cuando las tensiones anteriores no están distribuidas
adecuadamente, cosa que sucede siempre a menos que la sección
tenga simetría circular, aparecen alabeos seccionales que hacen que
las secciones transversales deformadas no sean planas.
TIPOS DE TORSION:
 Torsión de Saint-Venant pura
La teoría de la torsión de Saint-Venant es aplicable a piezas prismáticas de
gran inercia torsional con cualquier forma de sección, en esta simplificación
se asume que el llamado momento de alabeo es nulo, lo cual no significa
que el alabeo seccional también lo sea. Para secciones no circulares y sin
simetría de revolución la teoría de Sant-Venant además de un giro relativo
de la sección transversal respecto al eje baricéntrico predice un alabeo
seccional o curvatura de la sección transversal. La teoría de Coulomb de
hecho es un caso particular en el que el alabeo es cero, y por tanto sólo
existe giro.

8.  Torsión recta: Teoría de Coulomb
La teoría de Coulomb es aplicable a ejes de transmisión de potencia macizos
o huecos, debido a la simetría circular de la sección no pueden existir
alabeos diferenciales sobre la sección.
 Torsión alabeada pura
Para piezas de muy escasa inercia torsional, como las piezas de pared
delgada, puede construirse un conjunto de ecuaciones muy simples en la
que casi toda la resistencia a la torsión se debe a las tensiones cortantes
inducidas por el alabeo de la sección. En la teoría de torsión alabeada pura
se usa la aproximación de que el momento de alabeo coincide con el
momento torsor total. Esta teoría se aplica especialmente a piezas de pared
delgada y se distinguen tres casos:
1. Sección abierta, donde no aparecen esfuerzos de membrana.
2. Sección cerrada simple, en el que la sección transversal puede
aproximarse por una pequeña curva simple cerrada dotada de un
cierto espesor.
3. Sección multicelular, en el que la sección transversal no es
simplemente conexa pero aun así puede aproximarse por una curva
no simple y un cierto espesor.
Torque:
El torque o par es el nombre que se da a las fuerzas de torsión. Para que la
torsión exista se requieren 2 fuerzas (par), que se ejercen en sentido
opuesto.
El valor del par depende del radio de acción de la fuerza (brazo). La mayor
o menor torsión que genera una fuerza depende de la distancia al punto de
pivote. A mayor brazo mayor par.
Par de Torsión:
El par o torque es un número que expresa el valor de la fuerza de torsión.
Se expresa en kilos x metros. Es decir, si ejercemos una fuerza de 1 kilo
con un brazo de 1 metro el torque o par será de 1 kilo x metro (1
kilográmetro).
En un motor de pistones la capacidad de ejercer fuerza de torsión es
limitada. Depende de la fuerza de expansión máxima que logran los gases
en el cilindro. El torque máximo se consigue cuando el rendimiento
volumétrico es máximo y por lo tanto se dispone de mayor temperatura
para expandir los gases.

9. El par motor también depende del largo del brazo del cigüeñal. Los motores
de mayor tamaño están equipados con cigüeñal de brazo más largo. Esto
les da la posibilidad de ejercer igual par de torsión con menos fuerza de
expansión de los gases.
ANGULO DE TORSION:
Si se aplica un par de torsión T al extremo libre de un eje circular, unido a
un soporte fijo en el otro extremo, el eje se torcerá al experimentar un giro
en su extremo libre, a través de un ángulo, denominado ángulo de giro.
Cuando el eje es circular, el ángulo es proporcional al par de torsión
aplicado al eje.
ÁRBOLES DE TRANSMISIÓN DE POTENCIA:
Entendemos por árboles de transmisión de potencia cuando un elemento
giratorio transmite un momento de torsión, para que esto ocurra debe
existir una potencia que transmitir y una velocidad de rotación del eje.
RELACIÓN ENTRE TORSIÓN Y POTENCIA:
Si la fuerza actúa con respecto a la distancia, es cuando se produce un
trabajo mecánico. De igual forma, si la Torsión actúa con respecto a la
distancia rotacional es hacienda un Trabajo. Potencia es el trabajo por
unidad de tiempo. Sin embargo el tiempo y la distancia rotacional, están
relacionadas por la velocidad angular, donde cada revolución resulta en la
Circunferencia del círculo que va girando por la fuerza producida por la
Torsión. Esto significa que la Torsión causa la velocidad angular, ésta a su
vez hace un trabajo y se genera una potencia
PROBLEMA HIPERESTATICO:
En la torsión, similar que en los esfuerzos axiales, se encuentran problemas
que no pueden ser resueltos únicamente por las ecuaciones de equilibrio. En
estos problemas las incógnitas es superior al de las ecuaciones que
podemos utilizar. El orden a seguir para la solución de estos casos
concuerda con los utilizados al resolver los problemas hiperestáticos de la
tracción (compresión).

10. EJERCICIOS
1
.
2

11. 4
4
R
R
R
R
4
3

12. 5

13. 6