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DEFORMACIÓN QUE CAUSAN LOS CAMBIOS DE TEMPERATURA

Los elementos de máquinas cuando están en funcionamiento sufren cambios de temperatura que provocan deformaciones en estos productos de estos diferenciales de temperatura. Algunos ejemplos de ellos son: las piezas de los motores, hornos, máquinas herramientas (fresadoras, tornos, cortadoras), equipos de moldeo y extrusión de plástico. Losdiferentes materiales cambian de dimensiones a diferentes tasas cuando se exponen a cambios de temperaturas.
La mayoría de los metales se dilatan al aumentar la temperatura, aunque algunos se contraen y otros permanecen del mismo tamaño. Estos cambios de dimensiones están determinados por el coeficiente de expansión térmica.

Coeficiente de expansión térmica (α): es la propiedad de un materialque indica la cantidad de cambio unitario dimensional con un cambio unitario de temperatura.
Las unidades en que se exprese el coeficiente de expansión térmica son:
E.U.G.
S.I.

Expansión Térmica: es bien conocido el hecho de que los cambios de temperatura provoquen en los cuerpos dilataciones o contracciones, de manera que la deformación lineal , viene dada por:
=LT
En donde:
* =Expansión Térmica
* = Coeficiente de dilatación lineal C-1
* L= longitud
* T= variación de temperatura en C.
*
Esfuerzo Térmico: estos esfuerzos se generan cuando a un elemento sometido a cambios de temperaturas se le sujetan de tal modo que impiden la deformación del mismo, esto genera que aparezcan esfuerzos la pieza.
Recordando que:

Por la Ley de Hooke:* Expansión Térmica
* E: Módulo de elasticidad

Si no se impide la deformación debido a la temperatura, como ocurre en los sistemas estáticamente determinados, no aparecerán esfuerzos en la estructura, pero en multitud de casos no es posible evitar que las deformaciones térmicas estén total o parcialmente impedidas.
Como resultado de ello aparecen fuerzas internas quecontrarrestan, también total o parcialmente, estas deformaciones. Los esfuerzos originados por estas fuerzas internas se llaman esfuerzos térmicos, o esfuerzos de origen térmico.
A continuación se indica el procedimiento general para determinar las fuerzas y los esfuerzos originados cuando se impide la deformación térmica:

1. Se considera a la estructura descargada de toda fuerza aplicada y sinligaduras que impidan la libre deformación térmica. Representar en un esquema estas deformaciones, ahora ya posible, exagerando sus magnitudes,
2. Se aplica ahora a la estructura las fuerzas necesarias (desconocidas) para que vuelva a las condiciones iniciales de restricción de movimiento. Representar estas fuerzas en el esquema anterior.
3. Las relaciones geométricas entre las deformacionesdebidas a la temperatura y las debidas a las fuerzas aplicadas en el esquema proporciona una ecuación que, junto con las de equilibrio estático, permite determinar las fuerzas desconocidas.

MOMENTO POLAR DE INERCIA

Para poder definir momento polar de inercia primero necesitamos saber que es momento de inercia.
Momento de inercia: es una medida de la inercia rotacional o tendencia de un cuerpoa resistirse al cambio en su movimiento rotacional.
El momento de inercia de un área en relación a un eje perpendicular a su plano se llama momento polar de inercia, y se representa por J.

Polar moment of inertia is a quantity used to predict an object's ability to resist torsion , in objects (or segments of objects) with an invariant circular cross section and no significant warping orout-of-plane deformation. [ 1 ] It is used to calculate the angular displacement of an object subjected to a torque .Momento polar de inercia: es una cantidad utilizada para predecir el objeto la habilidad para resistir la torsión , en los objetos (o segmentos de los objetos) con un invariante circular de sección transversal y sin deformaciones importantes o fuera del plano de deformaciones. Se...