Estatica

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1. Esfuerzo y deformación Axial

   • Concepto de Deformación
     • Deformación Son consecuencia de procesos mecánicos, a partir de fuerzas externas o internas que afectan a las características mecánicas de los elementos constructivos. En el caso de las deformaciones, son una primera reacción del elemento a una fuerza externa, al tratar de adaptarse a ella.
       • Clases de Deformacion
         • - La deformación frágil
           • es la que produce ruptura, mientras que la deformación dúctil origine cambios sin que el cuerpo se fracture
         • La deformación dúctil
           • puede subdividirse en elástica y permanente; deformación elástica es aquella en la cual se produce deformación por aplicación de un campo de esfuerzos pero si los esfuerzos se retiran, la deformación se pierde, recuperando el cuerpo su forma original.
         • La deformación plástica y viscosa
           • corresponden con dos tipos de deformación continua, en los que ésta permanece aun cuando el esfuerzo sea retirado, por lo que se denomina deformación permanente. Según la geometría, de la deformación interna, ésta se clasifica en homogénea y en heterogénea
       • Esfuerzo de cizalla máximo. Con este tipo de criterio se predice el rompimiento o fallamiento para algún punto dentro del material cuando el esfuerzo máximo de cizalla se acerca a algún valor critico; esta relación se conoce como criterio de Tresca, el cual fue formulado para el estudio de los materiales dúctiles.
         • Formula
   • Concepto de Esfuerzo
     • Esfuerzo Las fuerzas internas de un elemento están ubicadas dentro del material por lo que se distribuyen en toda el área; justamente se denomina esfuerzo a la fuerza por unidad de área, la cual se denota con la letra griega sigma (σ) y es un parámetro que permite comparar la resistencia de dos materiales, ya que establece una base común de referencia.
       • Fuerza
         • La fuerza es una magnitud vectorial (con dirección y sentido) que tiende a producir un cambio en la dirección de un cuerpo o como modificación de su estructura interna, es decir tiende a producir una deformación.
           • Las fuerzas de cuerpo o másicas
             • están en relación directa con la masa del cuerpo al cual se aplican, aunque su origen puede ser debido a causas externas.
           • Las fuerzas de superficie
             • dependen siempre de causas externas al cuerpo, y no guardan relación alguna con la masa del mismo
           • Unidades de Fuerza.
             • F = m۰a, donde: F = fuerza, m = masa, a = aceleración
       • Unidades de Esfuerzo
         • En el sistema ingles se utiliza el baria como unidad para expresar la magnitud del esfuerzo 1 baria = 1 dina / cm²
       • Componentes del esfuerzo
         • Los esfuerzos originados por fuerzas de superficie son también magnitudes de tipo vectorial que se pueden descomponer y componerse como tales. En el caso general, un vector esfuerzo que actúa sobre un plano lo hace en forma oblicua a él. Un esfuerzo que actué perpendicularmente a un plano se denomina esfuerzo normal, y uno que actué paralelamente a un plano se denomina esfuerzo de cizalla.
           • Clases de estados de esfuerzo.
             • Estado de esfuerzos uniaxial.-
               • Sólo existe un esfuerzo principal. La figura geométrica que lo representa es un par de flechas de igual magnitud y sentidos opuestos.
             • Estado de esfuerzos biaxial.-
               • Sólo existen dos esfuerzos principales, por ejemplo σ1 y σ2. La figura que los representa en este caso es, en el caso general una elipse, formada por las puntas de todos los vectores, si éstos son tensiónales, ó por el extremo de las colas si estos son compresivos
   • Elasticidad.
     • La teoría de la elasticidad implica una relación constitutiva para un cuerpo sólido, lo que obedece la ley de Hooke, ya que se comporta elásticamente. Los estados de esta ley como son el tensor de esfuerzo (estado de esfuerzo en un punto infinitesimal), es lineal y proporcional al tensor de deformación (estado de deformación en un punto infinitesimal
       • Plasticidad.
         • . La teoría de la plasticidad involucra una relación constitutiva para un cuerpo sólido que se comporta de una manera totalmente dúctil (fluye) o es plásticamente ideal.
         • - Viscosidad.
           • La teoría de la viscosidad implica una relación constitutiva para un cuerpo sólido, el cual se comporta como un fluido newtoniano viscoso o en forma viscosa ideal.

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