Calculo

DEFORMACIÓN ELÁSTICA EN ELEMENTOS SOMETIDOS A TENSIÓN Y COMPRESIÓN
El cálculo de la magnitud de la deformación es importante en el diseño de mecanismos de precisión, en el diseño de máquinas yherramientas, en el diseño de estructuras para edificios, y en el diseño de estructuras para máquinas.
La deformación unitaria (e) se define como la relación entre la deformación absoluta (d ) y lalongitud inicial del elemento deformado (L):
e = d / L
El módulo de elasticidad (E) se define como la relación entre el esfuerzo normal directo (s) y la deformación unitaria (e):
E = s/ e
Al combinarlas ecuaciones de las definiciones anteriores, se puede entonces definir la deformación como:
d = (F L) / (A E)
DEFORMACIÓN QUE CAUSAN LOS CAMBIOS DE TEMPERATURA
Al presentarse un cambio detemperatura en un elemento, éste experimentará una deformación axial, denominada deformación térmica. Si la deformación es controlada, entonces no se presenta la deformación, pero si un esfuerzo, llamadoesfuerzo térmico. Los casos más generales de deformación y esfuerzo térmicos, son:
Puentes y elementos estructurales, donde se puede pasar de temperaturas iniciales de – 30 °F a 110 °F.
Piezas demáquinas con calentamiento excesivo, como motores, hornos, cortadores de metal, trenes de laminación, equipo de moldeo y extrusión de plástico, equipo procesador de alimentos, compresores de aire, ymecanismos industriales.
Los materiales poseen una propiedad denominada como coeficiente de expansión térmica (a), el cual permite calcular la deformación térmica respectiva. En el sistema ingles, la unidaddel coeficiente de expansión térmica es °F1, y en el sistema internacional es °C -1 .
La deformación térmica (d) depende del coeficiente de expansión térmica (a), de la longitud del elemento (L) y delcambio de temperatura ( DT)6 se puede calcular como:
d = a L DT
MOTT, 1999, sugiere los siguientes valores de coeficientes de expansión térmica, mostrados en los cuadros 9, 10 y 11:
Cuadro 9:...