Deformacion

Esfuerzo y deformación, Diagrama de fases y aleaciones no ferrosas, Densidad, aceros y fundiciones, Ensayos mecánicos y Tratamientos de los metales

Por:

Jennifer Barba

John Coronel

Katiuska Natera

Jorge Rodríguez

PARA: Ing. Esp. Ricardo Cabarcas Castro

Materiales de ingeniería

Técnico Profesional en Operación de Procesos Industriales

Instituto Tecnológico de Soledad Atlántico - ITSA

Noviembre 13 de 2013

Barranquilla-Atlántico

ESFUERZO Y DEFORMACIÓN

1. Defina fuerza.

R/= la fuerza es una magnitud vectorial que mide la intensidad del intercambio de momento lineal entre dos partículas o sistemas de partículas . Según una definición clásica, fuerza es todo agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de los materiales. No debe confundirse con los conceptos de esfuerzo o de energía.

2. Tipos de fuerzas.

R/= los tipos de fuerzas son:

Fuerza elástica: es la que logran ejercer los resortes que, fuera de su posición normal, es decir, cuando están comprimidos o estirados y logran ejercer fuerza, ya sea empujando o tironeando un cuerpo.

Fuerza de rozamiento: es la fuerza de contacto que surge cuando un cuerpo es deslizado sobre una superficie y se opone a este movimiento. Dentro de esta fuerza encontramos dos tipos: las dinámicas y las estáticas. La fuerza estática establece la fuerza mínima que se precisa para mover un cuerpo. Esta fuerza es equivalente a la fuerza que se necesite para mover un cuerpo, aunque en sentido contrario. La fuerza que se opone al movimiento de un cuerpo es la de rozamiento dinámico.

Fuerza normal: es aquella que ejerce una superficie cuando reacciona ante un cuerpo que se desliza sobre ella.

Fuerza gravitatoria: es aquella fuerza de atracción que surge entre dos cuerpos. Esta fuerza está condicionada por la distancia y masa de ambos cuerpos y disminuye al cuadrado a medida que se incrementa la distancia.

Fuerza electromagnética: es la que repercute sobre aquellos cuerpos que se encuentran eléctricamente cargado. Está presente en las transformaciones químicas y físicas tanto de átomos como de moléculas.

Interacción nuclear fuerte: es la que logra mantener los componentes de los núcleos atómicos unidos. Actúa entre dos nucleones, neutrones o protones de forma indistinta y tiene mayor intensidad que la electromagnética.

Interacción nuclear débil: es la que logra la desintegración beta de los neutrones, los neutrinos, son sólo sensibles a esta clase de interacción. Este tipo de fuerza tiene menor alcance que la interacción nuclear fuerte y su intensidad es menor a la electromagnética.

3. Unidades de fuerzas.

Fuerza SÍMBOLO EQUIVALENCIA

kilogramo fuerza kgf 9,806 65 N

gramo fuerza gf 9,806 65.10-3 N

tonelada fuerza tf 9 506,65 N

dina dyn 1.10-5 N

libra fuerza 1bf 4,448 22 N

sthene sn 1 000 N

poundal pdl 0,135 255 N

onza fuerza ozf 0,278 014 N

R/=

4. Defina esfuerzo y sus unidades.

R/= Esfuerzo es la resistencia que ofrece un área unitaria (A) del material del que está hecho un miembro para una carga aplicada externa (fuerza, F).

Las unidades de esfuerzo en el sistema internacional es el Pascal, mientras que en el sistema inglés, es el psi; estas unidades se definen como:

Un Pascal (Pa) se define como la relación entre un kN y un m 2 . Se utilizan prefijos, entonces se encuentra el megapascal (MPa) y el kilopascal (kPa).

Un psi se define como la relación entre una libra y una pulgada cuadrada. Se utiliza también el ksi (1000 psi).

5. Tipos de esfuerzos.

R/= los tipos de esfuerzo son:

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 nos sentamos en una silla, sometemos a las patas a un esfuerzo de compresión, con lo que tiende a disminuir su altura.

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 un papel 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, la tabla 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.

6. Componentes del esfuerzo

R/= los componentes de el esfuerzo son:

Esfuerzo normal: es el esfuerzo interno o resultante de las tensiones perpendiculares (normales) a la sección transversal de un prisma mecánico. Este tipo de solicitación formado por tensiones

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