Esfuerzo A Que Esta Sometido El Buque

Unidad VII

ESFUERZOS A QUE ESTA SOMETIDA LA ESTRUCTURA

DE UN BUQUE

NOCIONES DE RESISTENCIA DE MATERIALES


Vamos a recordar y precisar, el significado de una serie de términos y expresiones necesarios para la comprensión del presente Capítulo.


Masa


La masa de un cuerpo se define como su oposición a ser acelerado. 


Si sobre un cuerpo actúa una fuerza F, dando lugar a unaaceleración a, entonces su masa m es:








de acuerdo con la Segunda Ley de Newton.


 A partir de la expresión anterior, se deduce que también se puede definir la masa de un cuerpo como el cociente entre la fuerza con la que la tierra atrae dicho cuerpo y la aceleración de la gravedad. 


Fuerza


Se denomina fuerza a cada una de las acciones mecánicas que se producen entrelos cuerpos. Una fuerza se caracteriza por:

• Su punto de aplicación sobre el cuerpo
• Su dirección o línea de acción
• Su sentido, que puede ser en cualquiera de los dos opuestos que define la línea de acción
• Su magnitud que indica la intensidad de la misma.

Las fuerzas se representan matemáticamente como vectores, de dirección y sentido coincidentes con los de lafuerza y de módulo igual o proporcional a la magnitud. El punto de aplicación de la fuerza sobre su la línea de acción es indiferente siempre que pertenezca al mismo cuerpo, ya que el efecto mecánico sobre el mismo no cambia, de ahí que las fuerzas se consideren vectores deslizantes.


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Las fuerzas que pueden actuar sobre un cuerpo se clasifican en fuerzas de volumen y fuerzas desuperficie.


Las fuerzas que se ejercen entre dos cuerpos son siempre iguales y de sentidos opuestos de acuerdo con la 3ª Ley de Newton.


Carga. Es el término general que se lisa para indicar la fuerza o peso que actúa sobre un cuerpo, sometiendo la estructura de éste a una condición de esfuerza, que tiende a producir cambios de forma en el mismo. Se usa como unidad Toneladas x metro.Esfuerzo. Es el efecto de la carga sobre el cuerpo, o sea, la carga de trabajo de su estructura. Equivale a la medida de resistencia de un material, a las fuerzas que tienden a producir su deformación. Se expresa en Kg/mm2.


Deformación. Es el efecto del esfuerzo, y es la medida de la alteración de las formas. Se expresa en tanto por ciento del largo original. ,


Módulo de elasticidad o de Young.El módulo de elasticidad (E), también llamado módulo de Young,  es un parámetro característico de cada material que indica la relación existente (en la zona de comportamiento elástico de dicho material) entre los incrementos de tensión aplicados (dσ) en el ensayo de tracción y los incrementos de deformación relativa (dε) producidos.





Equivale a la tangente en cada punto de la zonaelástica en la gráfica tensión-deformación (σ – ε) obtenida del ensayo de tracción. (Fig. 72).





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En muchos casos el módulo de elasticidad es constante durante la zona elástica del material, indicando un comportamiento lineal del mismo (ley de Hooke).


 El módulo de elasticidad indica la rigidez de un material: cuanto más rígido es un material mayor es su módulo deelasticidad.


Rigidez


La rigidez de un sistema mecánico se define como su oposición a ser deformado. 


En el caso unidimensional, si una fuerza F sobre un sistema produce una deformación del mismo u, la rigidez del sistema es:





Por ejemplo, un resorte o muelle de rigidez k se deforma u cuando se le aplica una fuerza F.


La rigidez de un sistema no es necesariamente constante consu deformación, por lo que resulta más apropiado definir la rigidez en cada instante como la derivada de la fuerza respecto a la deformación:


 





En general, en el caso tridimensional, es posible definir una matriz de rigidez de un sistema (matriz [k] de tamaño 6 x 6) que relaciona las fuerzas y momentos en las tres direcciones del espacio con las deformaciones lineales y angulares...