ESFUERZO SIMPLE.

INTRODUCCIÓN

De mecánica 1 aprendimos:[pic 1]

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Mecánica Estática: Elemento Rígido – Ideal → Fuerzas Externas, Reacciones.

Resistencia de Materiales: Deformable           Material [pic 4][pic 5][pic 6]

                                                                        Dimensiones          

Las propiedades del material con que se construye una estructura o máquina afectan tanto su elección como su dimensionamiento, para satisfacer la rigidez y resistencia.

TEMA 1: ESFUERZO SIMPLE

Esfuerzo Simple: Se define como fuerza por unidad de área que soporta un material.

1. Tensión Normal o Axial: Es aquella fuerza interna que pasa por el eje longitudinal del elemento y genera alargamiento o acortamiento.

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Características:

• Las fuerzas internas se distribuyen uniformemente en la sección transversa.
• Las fuerzas P son perpendiculares a la sección transversal.

Ejemplo:[pic 11]

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Las 2 barras son del mismo material, tienen la misma resistencia, pero la barra 1 está más exigida que la barra 2.

1. Tensión Cortante: Divide o separa en dos al elemento, es paralela al plano de corte.[pic 13]

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Características:

• La fuerza cortante actúa paralelamente al plano que las resiste.
• Hay fuerzas cortantes de punzonamiento y cizalladura.[pic 17][pic 18]

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1. Presión de Contacto: (Compresión) Ocurre en la superficie de contacto de dos cuerpos distintos.[pic 23]

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Características:

• La presión de contacto siempre es a compresión.
• Se da entre dos cuerpos diferentes en contacto.
• Un cuerpo presiona al otro.

Ejemplo:[pic 27][pic 28]

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Finalmente, podemos concluir:

Las fuerzas internas son las que aparecen en el interior del cuerpo y equilibran las fuerzas externas aplicadas; pueden estar a tracción cuando salen de la cara de la sección transversal y tienden a alargar el elemento; a compresión cuando entran en la cara de la sección transversal y tienden a acortar el elemento, o tangenciales cuando tienden a dividir el elemento.

Ejercicios:

1. Calcule los modos de falla del sistema.[pic 30]

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Puede fallar por:

1. Tensión normal en las placas, en el área más frágil.

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1. Corte en el perno, área del perno.

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1. Presión de contacto en el orificio, en la proyección del área de contacto.[pic 35]

1. Calcular la máxima carga P, sin que se excedan los esfuerzos dados para cada material[pic 36]

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Chequeamos el equilibrio:[pic 39][pic 40]

Hacemos cortes para calcular las fuerzas internas y los esfuerzos en cada elemento:

Corte 1-1                                                            [pic 41][pic 42][pic 43]

Corte 2-2                [pic 44][pic 45]

[pic 46]

Corte 3-3                [pic 47][pic 48][pic 49]

La máxima carga P para que no se excedan los esfuerzos es

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Tarea:[pic 51][pic 52]

[pic 53][pic 54]

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