Mecanica De Solidos
Páginas: 8 (1897 palabras)
Publicado: 30 de junio de 2012
Esfuerzo & Deformación Unitaria Normales
Los conceptos más fundamentales de la mecánica de sólidos son esfuerzo y deformación unitaria. Estos conceptos se pueden ilustrar en forma más elemental imaginando una barra prismática sometida a fuerzas axiales. Una barra prismática es un miembro estructural recto que tiene una misma sección transversal en toda su longitud, y una fuerza axial esuna carga dirigida a lo largo del eje del miembro; puede causar tensión o compresión en la barra.
El esfuerzo tiene unidades de fuerza por unidad de área y se presenta con la letra (Sigma) . En general los esfuerzos que actúan sobre una superficie plana pueden ser uniformes en el área o pueden variar de intensidad de un punto a otro.
Esta ecuación σ= P/A expresa la intensidad del esfuerzouniforme en una barra prismática con carga axial de forma arbitraria en su corte transversal.
Cuando la barra se estira debido a las fuerzas P, los esfuerzos son esfuerzos de tensión o esfuerzos de tracción; si las fuerzas tienen dirección contraria y hacen que la barra se comprima, se trata de esfuerzos de compresión. Siempre que los esfuerzos actúen en una dirección perpendicular a la superficiedel corte, se llama esfuerzos normales.
Cuando se requiere tener una conversión de signos de esfuerzos normales, se acostumbran, se acostumbre definir los esfuerzos de tensión como positivos y los de compresión como negativos.
Como el esfuerzo normal se obtiene dividiendo la fuerza axial entre área transversal, sus unidades son de fuerza por unidad de área. Cuando se usan inglesas seacostumbra a expresar el esfuerzo en libras por pulgada cuadrada, cuando se usan en unidades SI la fuerza se expresa en N/m2.
La Ecuación σ= P/A solo es válida si el esfuerzo esta uniformemente distribuido sobre la sección transversal de la barra. Esta condición se realiza cuando la fuerza axial P actúa pasando por el centroide del área transversal como se probara más adelante. Cuando la carga P nopasa por el centroide, se tiene una flexión de la barra y es necesario un análisis más complicado. Sin embargo en el libro se entiende que las fuerzas axiales se aplican sobre los centroides de los cortes transversales, a menos que se indique específicamente otra cosa.
La distribución del esfuerzo en el extremo de una barra depende de cómo se transmita la carga P de la barra. Si sucede que lacarga esta uniformemente distribuida en el extremo, la pauta de los esfuerzos en ese extremo será igual que en cualquier otro lugar. Sin embargo, lo más probable es que la carga se transmita a través de un pasador de un perno y produzca esfuerzos muy localizados llamados concentraciones de esfuerzos.
Deformación Unitaria Normal
En general la elongación de un segmento es igual a su longituddivida entre la longitud total L y multiplicado por el alargamiento total. En consecuencia, una unidad de longitud de la barra tendrá una elongación igual a I/L. A esta cantidad se le llama deformación unitaria y se representa con la letra griega ε Épsilon.
Si la barra esta en tensión esa deformación se le llama deformación unitaria en tensión y representa un estiramiento y alargamiento del material.Si la barra esta en compresión la deformación unitaria se le llama deformación normal unitaria, porque se relaciona con los esfuerzos normales.
Ya que la deformación normal unitaria es la relación de dos longitudes, resulta en una cantidad adimensional, es decir no tiene unidades. En consecuencia la deformación unitaria solo se expresa con un número independiente de cualquier sistema deunidades. Los valores numéricos de la deformación unitaria suelen ser muy pequeños, porque las barras fabricadas con materiales estructurales sufren pequeños cambios de longitud cuando se someten a cargas.
Esfuerzo & Deformación Unitaria Uniaxial
Las definiciones de esfuerzo normal y deformación normal unitaria se basen en consideraciones puramente estáticas y geométricas, lo que equivale a que...
Los conceptos más fundamentales de la mecánica de sólidos son esfuerzo y deformación unitaria. Estos conceptos se pueden ilustrar en forma más elemental imaginando una barra prismática sometida a fuerzas axiales. Una barra prismática es un miembro estructural recto que tiene una misma sección transversal en toda su longitud, y una fuerza axial esuna carga dirigida a lo largo del eje del miembro; puede causar tensión o compresión en la barra.
El esfuerzo tiene unidades de fuerza por unidad de área y se presenta con la letra (Sigma) . En general los esfuerzos que actúan sobre una superficie plana pueden ser uniformes en el área o pueden variar de intensidad de un punto a otro.
Esta ecuación σ= P/A expresa la intensidad del esfuerzouniforme en una barra prismática con carga axial de forma arbitraria en su corte transversal.
Cuando la barra se estira debido a las fuerzas P, los esfuerzos son esfuerzos de tensión o esfuerzos de tracción; si las fuerzas tienen dirección contraria y hacen que la barra se comprima, se trata de esfuerzos de compresión. Siempre que los esfuerzos actúen en una dirección perpendicular a la superficiedel corte, se llama esfuerzos normales.
Cuando se requiere tener una conversión de signos de esfuerzos normales, se acostumbran, se acostumbre definir los esfuerzos de tensión como positivos y los de compresión como negativos.
Como el esfuerzo normal se obtiene dividiendo la fuerza axial entre área transversal, sus unidades son de fuerza por unidad de área. Cuando se usan inglesas seacostumbra a expresar el esfuerzo en libras por pulgada cuadrada, cuando se usan en unidades SI la fuerza se expresa en N/m2.
La Ecuación σ= P/A solo es válida si el esfuerzo esta uniformemente distribuido sobre la sección transversal de la barra. Esta condición se realiza cuando la fuerza axial P actúa pasando por el centroide del área transversal como se probara más adelante. Cuando la carga P nopasa por el centroide, se tiene una flexión de la barra y es necesario un análisis más complicado. Sin embargo en el libro se entiende que las fuerzas axiales se aplican sobre los centroides de los cortes transversales, a menos que se indique específicamente otra cosa.
La distribución del esfuerzo en el extremo de una barra depende de cómo se transmita la carga P de la barra. Si sucede que lacarga esta uniformemente distribuida en el extremo, la pauta de los esfuerzos en ese extremo será igual que en cualquier otro lugar. Sin embargo, lo más probable es que la carga se transmita a través de un pasador de un perno y produzca esfuerzos muy localizados llamados concentraciones de esfuerzos.
Deformación Unitaria Normal
En general la elongación de un segmento es igual a su longituddivida entre la longitud total L y multiplicado por el alargamiento total. En consecuencia, una unidad de longitud de la barra tendrá una elongación igual a I/L. A esta cantidad se le llama deformación unitaria y se representa con la letra griega ε Épsilon.
Si la barra esta en tensión esa deformación se le llama deformación unitaria en tensión y representa un estiramiento y alargamiento del material.Si la barra esta en compresión la deformación unitaria se le llama deformación normal unitaria, porque se relaciona con los esfuerzos normales.
Ya que la deformación normal unitaria es la relación de dos longitudes, resulta en una cantidad adimensional, es decir no tiene unidades. En consecuencia la deformación unitaria solo se expresa con un número independiente de cualquier sistema deunidades. Los valores numéricos de la deformación unitaria suelen ser muy pequeños, porque las barras fabricadas con materiales estructurales sufren pequeños cambios de longitud cuando se someten a cargas.
Esfuerzo & Deformación Unitaria Uniaxial
Las definiciones de esfuerzo normal y deformación normal unitaria se basen en consideraciones puramente estáticas y geométricas, lo que equivale a que...
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