deformable

DIAGRAMA ESFUERZO - DEFORMACIÓN UNITARIA



El diseño de elementos estructurales implica determinar la resistencia y rigidez del material estructural, estas propiedades se pueden relacionar si se evalúa una barra sometida a una fuerza axial para la cual se registra simultáneamente la fuerza aplicada y el alargamiento producido. Estos valores permiten determinar el esfuerzo y la deformaciónque al graficar originan el denominado diagrama de esfuerzo y deformación.
  
Los diagramas son similares si se trata del mismo material y de manera general permite agrupar los materiales dentro de dos categorías con propiedades afines que se denominan materiales  dúctiles y materiales  frágiles. Los diagramas de materiales dúctiles se caracterizan por ser capaces de resistir grandesdeformaciones antes de la rotura, mientras que los frágiles presentan un alargamiento bajo cuando llegan al punto de rotura.  

-ESFUERZO:
Las fuerzas internas de un elemento están ubicadas dentro del material por lo que se distribuyen en toda el área; justamente se denomina esfuerzo a la fuerza por unidad de área, la cual se denota con la letra griega sigma (σ) y es un parámetro que permite comparar laresistencia de dos materiales, ya que establece una base común de referencia.  

σ = P/A

Donde: 
P≡ Fuerza axial; 
A≡ Area de la sección transversal

-DEFORMACIÓN:
La resistencia del material no es el único parámetro que debe utilizarse al diseñar o analizar una estructura; controlar las deformaciones para que la estructura cumpla con el propósito para el cual se diseñó tiene la mismao mayor importancia. 
El análisis de las deformaciones se relaciona con los cambios en la forma de la estructura que generan las cargas aplicadas. 

Una barra sometida a una fuerza axial de tracción aumentara su longitud inicial; se puede observar que bajo la misma carga pero con una longitud mayor este aumento o alargamiento se incrementará también. Por ello definir la deformación  (ε) como elcociente entre el alargamiento  δ y la longitud inicial  L, indica que sobre la barra la deformación es la  misma porque si aumenta L también aumentaría δ. Matemáticamente la deformación sería: 

ε = δ/L

-DIAGRAMA:

El diagrama es la curva resultante graficada con los valores del esfuerzo y la correspondiente deformación unitaria en el espécimen calculado a partir de los datos de un ensayo detensión o de compresión.




a)  Límite de proporcionalidad:
Se observa que va desde el origen O hasta el punto llamado límite de proporcionalidad, es un segmento de recta rectilíneo, de donde se deduce la tan conocida relación de proporcionalidad entre la tensión y la deformación enunciada en el año 1678 por Robert Hooke. Cabe resaltar que, más allá la deformación deja de ser proporcional ala tensión.
b) Limite de elasticidad o limite elástico:
Es la tensión más allá del cual el material no recupera totalmente su forma original al ser descargado, sino que queda con una deformación residual llamada deformación permanente.
c) Punto de fluencia:
Es aquel donde en el aparece un considerable alargamiento o fluencia del material sin el correspondiente aumento de carga que, incluso,puede disminuir mientras dura la fluencia. Sin embargo, el fenómeno de la fluencia es característico del acero al carbono, mientras que hay otros tipos de aceros, aleaciones y otros metales y materiales diversos, en los que no manifiesta.
d) Esfuerzo máximo:
Es la máxima ordenada en la curva esfuerzo-deformación.
e) Esfuerzo de Rotura:
Verdadero esfuerzo generado en un material durante larotura.



Elasticidad:


Se dice que un material se comporta elásticamente si las deformaciones causadas en el mismo al aplicarle cierta carga desaparecen al remover esta carga. El máximo valor del esfuerzo para el cual el material se comporta elásticamente es el llamado límite elástico.
Si tal material estuviese un límite bien definido, el límite elástico, el límite de proporcionalidad y...