INSTITUTO TECNOL GICO SUPERIOR DE MOTUL

UNIDAD 1.
ESFUERZO Y DEFORMACION AXIAL Y DE
CORTE PURO

ÍNDICE:
UNIDAD 1. ESFUERZO Y DEFORMACION
AXIAL Y DE CORTE PURO
1.1 ESFUERZO NORMAL Y DEFORMACION AXIAL.
1.2 DIAGRAMA DE ESFUERZO-DEFORMACIÓN.
1.3 LEY DE HOOKE
1.4 ESFUERZO CORTANTE Y DEFORMACIÓN ANGULAR.
1.5 ESFUERZOS DE APLASTAMIENTO.
1.6 ESFUERZOS ADMISIBLES Y CARGAS ADMISIBLES.
1.7 CONCENTRACION DE ESFUERZOS.

MECÁNICA DE MATERIALES.Rama de la mecánica aplicada que estudia el comportamiento interno
de los cuerpos sólidos sometidos a diversas cargas.
El objetivo principal del estudio de la mecánica de materiales es
suministrar al futuro ingeniero los conocimientos para analizar y
diseñar las diversas máquinas y estructuras portadoras de carga.
Tanto el análisis como el diseño de una estructura dada involucran la
determinación deesfuerzos y deformaciones.

1.1 ESFUERZO NORMAL Y
DEFORMACION AXIAL.

ESFUERZO NORMAL.
CARGA AXIAL: la varilla BC es un elemento sometido a dos fuerzas y por
lo tanto las fuerzas FBC y F´BC que actúan es sus extremos B y C se
dirigen a lo largo del eje de la varilla, estos se encuentran bajo carga
axial.

ESFUERZO NORMAL: Se define como la fuerza por unidad de área que
soporta internamente unmaterial, la fuerza es perpendicular a la cara
del análisis, por lo tanto, el esfuerzo normal es perpendicular a la cara
del análisis, la fórmula del esfuerzo normal en un elemento bajo carga
axial:
σ= P/A

DEFORMACIÓN AXIAL.
DEFORMACIÓM: Es cualquier cambio de dimensión o de forma que
sufre un material debido a las fuerzas que actúan sobre este el esfuerzo
normal se acompaña de una deformaciónaxial.
DEFORMACIÓN AXIAL: Es el cambio de longitud que sufre un cuerpo
debido a una carga axial también se conoce como deformación total y
se representa por la letra δ (delta).
Si la fuerza axial es de tensión la deformación axial representa un
alargamiento, si la fuerza axial es de tensión representa un
acortamiento.

1.2 DIAGRAMA DE
ESFUERZO-DEFORMACIÓN.

Para obtener el diagrama deesfuerzo-deformación
de un material, comúnmente se lleva a cabo un
ensayo o prueba de tensión sobre una probeta del
material.
El área de la sección transversal de la sección
cilíndrica central de la probeta se ha determinado
exactamente y se han hecho dos marcas de
calibración en dicha porción a una separación de LO.
La distancia LO se conoce como la longitud base de la
probeta.

Los diagramasesfuerzo-deformación de los materiales varían en forma
considerable, por lo que diferentes ensayos de tensión llevados a cabo
sobre el mismo material pueden arrojar diferentes resultados,
dependiendo de la temperatura de la probeta y de la velocidad de
aplicación de la carga. Sin embargo, es posible distinguir algunas
características comunes de distintos grupos de materiales, y dividir los
materiales en dosamplias categorías con base en estas características.
Habrá así materiales dúctiles y materiales frágiles.

MATERIALES DÚCTILES: Los materiales dúctiles, como el acero estructural, se
caracterizan por su capacidad de fluir a temperaturas normales. Al someterse la
probeta a una carga que aumenta, su longitud se incrementa primero
linealmente con la carga y a una tasa muy lenta.
La porción inicialdel diagrama esfuerzo-deformación es una línea recta con una
pendiente pronunciada. No obstante, después de alcanzar un valor crítico σY del
esfuerzo, la probeta experimenta una gran deformación con un incremento
relativamente pequeño de la carga aplicada.
Esta deformación es causada por el deslizamiento del material a lo largo de
superficies oblicuas y se debe sobre todo a esfuerzos cortantes. Comopuede
notarse en los diagramas esfuerzo-deformación de dos materiales dúctiles típicos
(figura 2.9), la elongación de la probeta después de que ha comenzado a fluir
puede ser 200 veces más grande que su deformación anterior a la fluencia.
El cortante es el principal responsable de la falla de los materiales dúctiles, y
confirma el hecho de que, bajo una carga axial, los esfuerzos cortantes son...