elementos de maquinas, andres moncada 23.037.760

1. República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior
Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño
Extensión Barinas
Capítulo I, II y III
Andrés Moncada
23.037.760
Barinas, Febrero 2017

2. Índice

3. Introducción
En general, cuando se somete un material a un conjunto de fuerzas se
produce tanto flexión, como cizallamiento o torsión, todos estos esfuerzos
conllevan la aparición de tensiones tanto de tracción como de compresión.
Aunque en ingeniería se distingue entre el esfuerzo de compresión (axial) y
las tensiones de compresión.

4. Deformación
Las Deformaciones del Material pertenecen al grupo de las
denominadas lesiones mecánicas. Son consecuencia de procesos mecánicos,
a partir de fuerzas externas o internas que afectan a las características
mecánicas de los elementos constructivos. En el caso de las deformaciones,
son una primera reacción del elemento a una fuerza externa, al tratar de
adaptarse a ella.
Se tiene la siguiente clasificación para el comportamiento de la deformación
de materiales:
 Comportamiento elástico, se da cuando un sólido se deforma adquiriendo
mayor energía potencial elástica y, por tanto, aumentando su energía interna
sin que se produzcan transformaciones termodinámicas irreversibles. La
característica más importante del comportamiento elástico es que es
reversible: si se suprimen las fuerzas que provocan la deformación el sólido
vuelve al estado inicial de antes de aplicación de las cargas. Dentro del
comportamiento elástico hay varios subtipos:
 Elástico lineal isótropo, como el de la mayoría de metales no deformados en
frío bajo pequeñas deformaciones.
 Elástico lineal no-isótropo, la madera es material ortotrópico que es un caso
particular de no-isotropía.
 Elástico no-lineal, ejemplos de estos materiales elásticos no lineales son la
goma, el caucho y el hule, también el hormigón o concreto para esfuerzos de
compresión pequeños se comporta de manera no-lineal y aproximadamente
elástica.

5.  Comportamiento plástico: aquí existe irreversibilidad; aunque se retiren las
fuerzas bajo las cuales se produjeron deformaciones elásticas, el sólido no
vuelve exactamente al estado termodinámico y de deformación que tenía
antes de la aplicación de las mismas. A su vez los subtipos son:
 Plástico puro, cuando el material "fluye" libremente a partir de un
cierto valor de tensión.
 Plástico con endurecimiento, cuando para que el material acumule
deformación plástica es necesario ir aumentando la tensión.
 Plástico con ablandamiento.
 Comportamiento viscoso: que se produce cuando la velocidad de deformación
entra en la ecuación constitutiva, típicamente para deformar con mayor
velocidad de deformación es necesario aplicar más tensión que para obtener
la misma deformación con menor velocidad de deformación pero aplicada
más tiempo. Aquí se pueden distinguir los siguientes modelos:
 Visco-elástico, en que las deformaciones elásticas son reversibles. Para
velocidades de deformaciones arbitrariamente pequeñas este modelo tiende a
un modelo de comportamiento elástico.
 Visco-plástico, que incluye tanto el desfasaje entre tensión y deformación por
efecto de la viscosidad como la posible aparición de deformaciones plásticas
irreversibles.
Carga Axial
Es aquella que aparece como resultante de un sistema de cargas,
misma que transcurre por el eje centroidal de la sección del elemento
cargado, ya sea en tensión o compresión. También conocida como fuerza
axial es una fuerza que actúa directamente sobre el centro axial de un objeto

6. en la dirección del eje longitudinal. Estas fuerzas pueden ser de compresión o
de tensión, dependiendo de la dirección de la fuerza. Cuándo una fuerza axial
actúa a lo largo del eje longitudinal y este eje pasa por el centro geométrico
del objeto, será además una fuerza concéntrica; en caso contrario será un
fuerza excéntrica. Las fuerzas perpendiculares al eje longitudinal del objeto
se denominan normalmente como fuerzas verticales.
Esfuerzo permisible
Es el valor que resulta después de aplicarse el factor de seguridad a la
resistencia por incertidumbres en la misma
Esfuerzo
Se define como la fuerza por unidad de superficie que soporta ó se
aplica sobre un cuerpo, es decir es la relación entre la fuerza aplicada y la
superficie en la cual se aplica. Una fuerza aplicada a un cuerpo no genera el
mismo esfuerzo sobre cada una de las superficies del cuerpo, pues al variar la
superficie varia la relación fuerza / superficie, lo que comprende el esfuerzo.
- Fuerzas de tensión o tracción: La fuerza aplicada intenta estirar
el material a lo largo de su línea de acción.
- Fuerzas de compresión: la Fuerza aplicada intenta comprimir o
acotar al material a lo largo de su línea de acción.

7. - Fuerza de Flexión: Las fuerzas externas actúan sobre el cuerpo
tratando de “doblarlo”, alargando unas fibras internas y
acortando otras.
- Fuerza de Cizalladura o cortadura: Las fuerzas actúan en
sentidos contrarios sobre dos planos contiguos del cuerpo,
tratando de producir el deslizamiento de uno con respecto al
otro.
- Fuerza en torsión: la fuerza externa aplicada intenta torcer al
material. la fuerza externa recibe el nombre de torque
o momento de torsión.

8. Tipos de esfuerzos
Flexión.
La flexión mecánica, por otra parte, hace referencia a la deformación
que experimenta un elemento estructural alargado en dirección perpendicular
a su eje longitudinal. Las vigas, las placas y las láminas son ejemplos de
estos elementos que suelen soportar distintos niveles de flexión mecánica.
Torsión
Torsión es la solicitación que se presenta cuando se aplica
un momento sobre el eje longitudinal de un elemento constructivo o prisma

9. 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

10. Conclusión
El uso de los materiales en las obras de ingeniería hace necesario
el conocimiento de las propiedades físicas de aquellos, y para conocer estas
propiedades es necesario llevar a cabo pruebas que permitan determinarlas.
Organismos como la ASTM (American Society for Testing and Materials)
en Estados Unidos, o el ICONTEC en Colombia, se encargan de estandarizar
las pruebas; es decir, ponerles límites dentro de los cuales es significativo
realizarlas, ya que los resultados dependen de la forma y el tamaño de las
muestras, la velocidad de aplicación de las cargas, la temperatura y de
otras variables.
Todos los materiales metálicos tienen una combinación
de comportamiento elástico y plástico en mayor o menor proporción.
Todo cuerpo al soportar una fuerza aplicada trata de deformarse en
el sentido de aplicación de la fuerza. En el caso del ensayo de tracción, la
fuerza se aplica en dirección del eje de ella y por eso se denomina axial, la
probeta se alargara en dirección de su longitud y se encogerá en el sentido o
plano perpendicular. Aunque el esfuerzo y la deformación ocurren
simultáneamente en el ensayo, los dos conceptos son completamente
distintos.