resistencia de materiales
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA
LABORATORIO DE TECNOLOGÍA DE MATERIALES
FUNDAMENTOS DE MECÁNICA DE
SÓLIDOS
M. en I. Felipe Díaz del Castillo Rodríguez.
CUAUTITLÁN IZCALLI 2008
ÍNDICE
Pagina
CAPÍTULO 1.
INTRODUCCIÓN
1.1. FUERZA …… ……………………………………………..…………………………………….......2
1.1.1. Clasificación de las fuerzas………………………………………………….…………...21.2. PRINCIPIOS BÁSICOS DE LA ESTÁTICA …………………………………………………….3
1.3. GRADOS DE LIBERTAD……………………………………………………………………..…....4
1.4. APOYOS O CONEXIONES………………………………………………………………………..4
1.5. DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE (D.C.L.) …………………………………………………......5
1.6. ECUACIONES DE EQUILIBRIO ………………………………………………………………....8
CAPITULO 2
ESFUERZOS Y DEFORMACIONES.
2.1. ESFUERZOS YDEFORMACIONES………………………………………………………...….15
2.2. ESFUERZOS NORMALES ……………………………………………………………………….15
2.3.- ESFUERZOS DE CORTE O CORTANTES ………………………………………………….22
2.4. DEFORMACIÓN POR CORTE ………………………………………………………………….23
2.5. DIAGRAMA ESFUERZO-DEFORMACIÓN DE INGENIERÍA ………………………….….26
2.6. MODULO O RELACIÓN DE POISSON ………………………………………………………..28
2.7. MATERIALES…………… ……………………………………………………………………….30
2.8. FACTOR DE SEGURIDAD ……………………………………………………………………..33
2.9. ESFUERZOS DECONTACTO APOYO O APLASTAMIENTO ……………………………..34
2.10. ESFUERZOS TÉRMICOS O DE ORIGEN TÉRMICO……… ...……………………….….41
2.11. ESFUERZOS SOBRE PLANOS DIAGONALES EN ELEMENTOS CARGADOS
AXIALMENTE. …………………………………………………………….………………………….45
12.11.1 Círculo de Mohr. …………………………………………………………………..….48
CAPITULO 3
ELEMENTOS SOMETIDOS A TORSIÓN.
3.1. INTRODUCCIÓN … ………………………………………………………………………..……52
3.2. MOMENTORESISTENTE INTERNO …………………………………………….……………53
3.3. PROYECTO MECÁNICO DE ELEMENTOS SOMETIDOS A TORSIÓN ……………….…55
3.4. TRANSMISIÓN DE POTENCIA MEDIANTE FLECHAS …………………………………...62
3.5. RESORTE HELICOIDALES DE ESPIRAS CERRADAS …………… ……………………...69
3.5.1. Resortes Helicoidales …………………………………………………………………...70
3.5.2. Materiales para resortes………………………………………………………………..74
3.6. RECIPIENTES A PRESIÓN DEPARED DELGADA………………………...………….…….79
3.6.1 Recipientes Cilíndricos:…………………………………………………………………..79
3.6.2. Recipientes esféricos…...………………………………………………………………...82
CAPITULO 4
VIGAS, DIAGRAMAS DE FUERZAS CORTANTES Y MOMENTOS FLEXIONANTES
4.1. INTRODUCCIÓN……………………………………………………………………….…………85
4.2. FUERZA CORTANTE Y MOMENTO FLEXIONANTE……………………………………....88
4.3. DIAGRAMAS DE FUERZAS CORTANTES Y MOMENTOSFLEXIONANTES…………...90
4.3.1 Método de ecuaciones…………………………………………………………….………91
4.3.2.Método de suma de áreas ……………………………………………………………….91
CAPITULO 5
ESFUERZOS EN VIGAS
5.1 CENTRO DE GRAVEDAD DE UN CUERPO …………………………………………..…….102
5.2. CENTROIDE DE UN ÁREA…………………………………………………………………….102
5.3 MOMENTO DE INERCIA ……………………………………………………………………....104
5.4. HIPÓTESIS FUNDAMENTAL Y FÓRMULA DE LAFLEXIÓN ELÁSTICA ...................108
5.5. ESFUERZOS CORTANTES EN VIGAS ……………………………………………………....114
5.5.1. Esfuerzos cortantes en vigas de sección rectangular ……………………………...…120
5.6. APLICACIONES…………………………………………………………………………...……..122
CAPITULO 6
TRANSFORMACIÓN DE ESFUERZOS Y DEFORMACIONES
6.1. ECUACIONES PARA LA TRANSFORMACIÓN DE ESFUERZO PLANO………………..126
6.2. ESFUERZOS PRINCIPALES…………………………………………………………………..129
6.3. ESFUERZOS CORTANTES MÁXIMOS ……………………………………...………………131
6.4. CÍRCULO DE MOHR PARA ESFUERZOS Y SU CONSTRUCCIÓN ………………….…132
6.5. ECUACIONES GENERALES PARA LA DEFORMACIÓN ……………………………..….135
6.6. CÍRCULO DE MOHR PARA DEFORMACIONES ……………………… …………………140
6.7. RELACIONES ENTRE DEFORMACIONES Y ESFUERZOS ……………………….……..141
6.7.1. Relación entre esfuerzos y deformaciones principales ……………………………..1426.7.2. Relación entre E, G y µ ..................................................................................................142
CAPITULO 7
TEORIAS DE FALLA (CRITERIOS DE FLUENCIA Y FRACTURA)
7.1. TEORÍA DEL ESFUERZO NORMAL MÁXIMO………………………………………….….144
7.2 TEORÍA DEL ESFUERZO CORTANTE MÁXIMO…………………………………….…….146
7.3....
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