Elasticidad

5.1 Acción elástica, plástica y ruptura.

Conceptos básicos:

Un material, sea cual sea su naturaleza y composición se ve sometido a fuerzas constantemente. Estas pueden ser fuerzas internas,esto es, de ligadura entre partículas del cuerpo o sistema, que no nos interesan ya que según la 3ª ley de Newton al considerar el sistema globalmente su suma total es nula, o bien fuerzas externas,debidas a actuaciones externas sobre el sistema considerado.

Estas fuerzas externas producen sobre los cuerpos tensiones, que resulta de considerar la propia fuerza y la sección sobre la que éstase aplica. Formalmente se define la tensión como la distribución de fuerzas por unidad de área en el entorno de un punto material dentro de un cuerpo material o medio continuo. Estas tensiones provocanen los cuerpos reales (por tanto, no en la simplificación de sólidos rígidos) unas deformaciones, que son variaciones en el tamaño o forma de estos.

Desde un punto de vista molecular, ladistancia entre las moléculas de un material no sometido a esfuerzo depende de un equilibrio entre las fuerzas moleculares de atracción y repulsión. Cuando se aplica una fuerza externa que crea una tensión enel interior del material, las distancias moleculares cambian y el material se deforma. Si las moléculas están firmemente unidas entre sí, la deformación no será muy grande incluso con un esfuerzoelevado. En cambio, si las moléculas están poco unidas, una tensión relativamente pequeña causará una deformación grande.

Tipos de tensión y deformación:

Axiales (o unitarias): Resulta deconsiderar fuerzas actuantes en una sola dirección, por lo que la tensión y por tanto la deformación será a lo largo de un eje. En este caso simple, la deformación será la variación respecto a la longitudinicial.


Vectorial: Es el caso general en el que actúan varias fuerzas en distintas direcciones sobre el cuerpo. Esto produce deformaciones simultáneas sobre esas direcciones. Para estudiarlas...