Resistencia de Materiales
















ESFUERZO Y DEFORMACION
Consideremos una barra metálica recta de sección constante, sometida a sus extremos por 2 fuerzas colineales en sentido contrario.
Bajo la acción de esas 2 fuerzas se originan otras fuerzas internas dentro de la barra que pueden observarse, si hacemos un corte en un punto cualesquiera perpendicular a su eje longitudinal, si suponemos quese quita la parte de la barra situada a la derecha deberá sustituirse para el efecto que ejerce sobre la parte externa, transformando las fuerzas internas moleculares en extremo respecto a la parte del cuerpo que queda.

ESFUERZO
Es una función de las fuerzas internas en un cuerpo que se produce por la aplicación de las cargas exteriores.
Si analizamos la figura anterior veremos que como todocuerpo debe estar en equilibrio, debe de haber fuerzas que actúen hacia la derecha resistiéndose así la carga.
Esta intensidad de las fuerzas (internas) se le nombra esfuerzo o esfuerzo unitario y se define como la fuerza por unidad de área, su expresión algebraica es:

σ = P/ A
σ = lb/ pulg2, kg/cm2, N/m2
P = fuerza en lb, kg, N
A= área de la sección considerada donde actúa la carga dada enpulg2, cm2, m2.







UNIDADES EN QUE SE MIDE EL ESFUERZO
Usaremos unidades del sistema Internacional y del Inglés.
σ = P/ A = U.fuerza/ u. área = N/m2 = Pa
1KN = 1 kilonewton = 1 x 103 N
1MN = 1 Meganewton = 1 x 106 N
1 GN = 1 Giganewton = 1 x 109 N
1KPa = 1 Kilopascal = 1 x 103 Pa = 1 x 103 N/m2
1 MPa = 1 Megapascal = 1 x 106 Pa = 1 x 106 N/m2
1 GPa = 1 Gigapascal = 1 x 109 Pa= 1 x 109 N/m2

Ejemplo 1
En la figura el miembro horizontal es una barra circular de 30 mm de diámetro y otro miembro inclinado es una barra sólida con una sección transversal de 60 x 100 mm. Se desea determinar el esfuerzo en cada uno de los miembros cuando soporta una carga de 24 mil newton.
Área barra circular Barra seccióntransversal 60mm X100mm
A= πr2 A= (60mm)(100mm)
A= π(0.015)2 A=6X10-3 m
A= 7.06 X10-4 m

DCL
A B ΣFx=0= -FAB + FBC (4/5)
C ΣFy=0= -24000N + FBC (3/5)
FBC= 40000N
24000N FAB=32000N
σ=
σcirculo= = 45.32 X106 N/m2
σrectangulo= = 6.66 X106 N/m2

PROPIEADESMECÁNICAS DE LOS MATERIALES

DUCTILIDAD: presente en aleaciones metálicas, los cuales bajo la acción de una fuerza pueden deformarse sosteniblemente sin deformarse permitiendo obtener alambres o hilos de dicho material.
EMBUTILIDAD: es la resistencia de un material a ser confinado a un espacio reducido con el fin de que adopte la forma de esta.
FRAGILIDAD: relacionado con la cualidad de objetos omateriales de romperse con facilidad, es la capacidad de un material de fracturarse con escasa deformación.
MALEABILIDAD: propiedad de un material blando de adquirir una deformación acuosa, de donde se puede obtener láminas delgadas del material.
PLASTICIDAD: corresponde a materiales inelásticos, natural, artificial de deformarse permanentemente e irreversiblemente cuando se encuentra sometido atensiones por encima de su rango elástico, es decir, por encima de su límite elástico.
SUPERPLASTICIDAD: estado en el cual un material determinado, es deformado más allá de su punto de ruptura normal.
TENACIDAD: energía total que absorbe un material antes de alcanzar la rotura, por acumulaciones de deformaciones.
DUREZA: resistencia de un material que opone a la penetración.
FRAGILIDAD: esfrágil cuando se rompe fácilmente por la acción de un choque.
ESFUERZO
Fuerza por unidad de área, es la intensidad de las fuerzas distribuidas a través de un sección dada.
σ = P/ A

ESFUERZO NORMAL
Cuando los elementos están sometidos a cargas axiales a la carga que pasas por el eje de simetría.

DEFORMACION
Cambio de tamaño o forma de un cuerpo debido a esfuerzos internos producidos por...