Elasticidad

ELASTICIDAD DE
MATERIALES SÓLIDOS
=.E
=.G

Ms. JOEL HERRADDA VILLANUEVA

ELASTICIDAD DE
MATERIALES SÓLIDOS
SÓLIDO:

Porción de materia cuyas distancias intermoleculares
permanecen constantes en el tiempo, siempre que
no estén sometidos a fuerzas externas cuyas
intensidades pueden estar deformando al sólido
SÓLIDO RÍGIDO:

Porción de materia cuyas distancias intermoleculares
permanecenconstantes en el tiempo, aún cuando
estén sometidos a fuerzas externas

ELASTICIDAD Y DEFORMACIÓN

es una propiedad que tienen los
materiales en su comportamiento estructural,
se manifiesta mediante cambios en sus
dimensiones al ser sometidos a efectos
deformadores,
de
tal
modo
que
al
desaparecer éstos, el material recupera
completamente sus dimensiones iniciales.
Elasticidad:

es el cambio relativo enlas
dimensiones de un cuerpo como resultado de
la acción de agentes deformadores. La
deformación puede ser ELÁSTICA O PLÁSTICA.
Deformación:

ELASTICIDAD
Conceptos Básicos


Ley de Hooke



Esfuerzo y deformación



Deformaciones axiales



Módulo elástico (de Young)



Módulo de Rigidez



Esfuerzos de Tensión, Compresión y de Corte



Curva Esfuerzo vs. Deformación Unitaria

Deformaciones transversales. Coeficiente de Poisson

Concepto: Esfuerzo
Los cuerpos sólidos responden de distinta forma cuando se los somete
a fuerzas externas. El tipo de respuesta del material dependerá de la
forma en que se aplica dicha fuerza (tracción, compresión, corte o
cizalladura, flexión y torsión).
Independientemente de la forma en que se aplica la fuerza, el
comportamiento mecánico delmaterial se describe mediante tres tipos
de esfuerzos: tracción, compresión y corte.

Corte

Concepto: Deformación
Es el cambio del tamaño o forma de un cuerpo debido a los esfuerzos
producidos por una o más fuerzas aplicadas (o también por la
ocurrencia de la dilatación térmica).
Independientemente de la forma en que se aplica la fuerza, el
comportamiento mecánico del material se describe mediantetres tipos
de deformaciones: tracción, compresión y corte.

Corte

Estado de Tensiones y Deformaciones
Por más compleja que sea la solicitación de un material:
• El estado de tensiones de un
elemento de volumen se describe
mediante tres tipos de esfuerzos:
tracción, compresión y corte.
• El estado de deformaciones de
un elemento de volumen se
describe mediante tres tipos de
deformaciones:
tracción,compresión y corte.

ESFUERZO DE TENSIÓN
Esfuerzo
 Relación de la fuerza perpendicular aplicada a un objeto dividida para su
área transversal.

F

A0

 Unidad de medida: unidades de fuerza/unidades de área; Pascal (Pa), megapascal (MPa)

A
F

F

Clasificación de esfuerzos
• Normal (Axial) : la carga es perpendicular a la sección
transversal del material
- Tension : los extremos del materialson estirados hacia afuera
para alargar al objeto, la carga es conocida como fuerza de
tensión.
- Compresión : Los extremos del material som empujados para
hacer al material más pequeño, la carga es llamada una
fuerza de compresión.
Tensión
Compresión

Clasificación
• Esfuerzo cortante : carga Tangencial
estirando

Carga
Presión

ESFUERZO.
 = F/A

Esfuerzo longitudinal
F

F

F

F
A

Esfuerzocortante
A

F

F/2
F/2

F/2
F
F/2

 = F/(2A)

DEFORMACIÓN
Lo

Deformación
 La relación del cambio
de longitud debida al
esfuerzo para la longitud
original del objeto.

F
ε

e
e
Lo

F
L

li  lo l


lo
lo
 Es una cantidad
adimensional

e L  Lo

Elongación

ESFUERZO TENSIONANTE Y
DEFORMACIÓN

Máquina hidraulica Baldwin para pruebas de Tension & Compresion

Diagrama Esfuerzo-Deformaciónnte=E

ultima
Fuerza
de
Tensión

σ E ε
σ
E
ε

Esfuerzo (F/A)

Esfuerzo
máximo

y

Deformación
permanente

pendie

 UTS

3

Ruptura
5
2

Region Elastica
pendiente= Módulo de Young

Región
Plástica
Región
Elastica

1
E

σy
ε 2  ε1

Región Plastica
ultima fuerza de tensión

4

fractura

deformación (e/Lo)

ESFUERZO CORTANTE Y
DEFORMACIÓN

El esfuerzo cortante es usado en
aquellos casos donde...