resistencia de los materiales

Propiedades Mecánicas de los
Materiales



| 19 de marzo de 2013


Propiedades Mecánicas de los
Materiales

INTRODUCCION
Al iniciar el estudio de cualquier disciplina es necesario establecer previamente su definición
y fijar con la máxima claridad y precisión los objetivos que se pretenden alcanzar.
Esto no siempre resulta fácil, y el afán de formular una definición de la forma mássimple
posible puede llevarnos a dar una solución simplista que, sin poder tacharla de incorrecta,
pueda ser incompleta e inexacta.
Aun a riesgo de caer en ello, podemos decir que las teorías de la Resistencia de Materiales
tienen como objetivo estudiar el comportamiento de los sólidos deformables y establecer los
criterios que nos permitan determinar el material más conveniente, la forma ylas
dimensiones más adecuadas que hay que dar a estos sólidos cuando se les emplea como
elementos de una construcción o de una máquina para que puedan resistir la acción de una
determinada solicitación exterior, así como obtener este resultado de la forma más
económica posible.

ESFUERZO
Esfuerzo es la resistencia que ofrece un área unitaria (A) del material del que está hecho un
miembropara una carga aplicada externa (fuerza, F):
𝐸𝑠𝑓𝑢𝑒𝑟𝑧𝑜 =

𝐹𝑢𝑒𝑟𝑧𝑎
𝐹
=
𝐴𝑟𝑒𝑎
𝐴

En algunos casos, como en el esfuerzo normal directo, la fuerza aplicada se reparte
uniformemente en la totalidad de la sección transversal del miembro; en estos casos el
esfuerzo puede calcularse con la simple división de la fuerza total por el área de la parte que
resiste la fuerza, y el nivel del esfuerzo seráel mismo en un punto cualquiera de una sección
transversal cualquiera. En otros casos, como en el esfuerzo debido a flexión, el esfuerzo
variará en los distintos lugares de la misma sección transversal, entonces el nivel de esfuerza
se considera en un punto.
Dependiendo de la forma cómo actúen las fuerzas externas, los esfuerzos y deformaciones
producidos pueden ser:
Tipos de Esfuerzo.Tracción. Hace que se separen entre sí las distintas partículas que componen una
pieza, tendiendo a alargarla. Por ejemplo, cuando se cuelga de una cadena una lámpara, la
cadena queda sometida a un esfuerzo de tracción, tendiendo a aumentar su longitud.
Compresión. Hace que se aproximen las diferentes partículas de un material,
tendiendo a producir acortamientos o aplastamientos. Cuando nossentamos en una silla,
sometemos a las patas a un esfuerzo de compresión, con lo que tiende a disminuir su altura.
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Propiedades Mecánicas de los
Materiales
Cizallamiento o cortadura. Se produce cuando se aplican fuerzas perpendiculares
a la pieza, haciendo que las partículas del material tiendan a resbalar o desplazarse las unas
sobre las otras. Al cortar con unas tijeras unpapel estamos provocando que unas partículas
tiendan a deslizarse sobre otras. Los puntos sobre los que apoyan las vigas están sometidos a
cizallamiento.
Flexión. Es una combinación de compresión y de tracción. Mientras que las fibras
superiores de la pieza sometida a un esfuerzo de flexión se alargan, las inferiores se acortan,
o viceversa. Al saltar en la tabla del trampolín de una piscina, latabla se flexiona. También
se flexiona un panel de una estantería cuando se carga de libros o la barra donde se cuelgan
las perchas en los armarios.
Torsión. Las fuerzas de torsión son las que hacen que una pieza tienda a retorcerse
sobre su eje central. Están sometidos a esfuerzos de torsión los ejes, las manivelas y los
cigüeñales.
Estados Tensionales Comunes.

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3Propiedades Mecánicas de los
Materiales

DEFORMACION
La deformación se define como el cambio de forma de un cuerpo, el cual se debe al esfuerzo,
al cambio térmico, al cambio de humedad o a otras causas. En conjunción con el esfuerzo
directo, la deformación se supone como un cambio lineal y se mide en unidades de longitud.
En los ensayos de torsión se acostumbra medir la deformación cómo un ángulo...