Las Deformaciones Del Material

Las Deformaciones del Material pertenecen al grupo de las denominadas lesiones mecánicas. 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.

La mecánica de los sólidos deformables estudia el comportamiento de los cuerpos sólidos deformables ante diferentes tipos de situaciones como la aplicación de cargas o efectos térmicos. Estos comportamientos, más complejos que el de los sólidos rígidos, se estudian en mecánica de sólidos deformables introduciendo los conceptos de deformación y de tensión mediante sus aplicaciones de deformación.Una aplicación típica de la mecánica de sólidos deformables es determinar a partir de una cierta geometría original de sólido y unas fuerzas aplicadas sobre el mismo, si el cuerpo cumple ciertos requisitos de resistencia y rigidez. Para resolver ese problema, en general es necesario determinar el campo de tensiones y el campo de deformaciones del sólido.

Se tiene la siguiente clasificación para el comportamiento de la deformación de materiales:

• Comportamiento elástico, se da cuando un sólido se deforma adquiriendo mayor energía potencial elástica y, por tanto, aumentando su energía interna sin que se produzcan transformaciones termodinámicas irreversibles. La característica más importante del comportamiento elástico es que es reversible: si se suprimen las fuerzas que provocan la deformación el sólido vuelve al estado inicial de antes de aplicación de las cargas. Dentro del comportamiento elástico hay varios subtipos:

• Elástico lineal isótropo, como el de la mayoría de metales no deformados en frío bajo pequeñas deformaciones.

• Elástico lineal no-isótropo, la madera es material ortotrópico que es un caso particular de no-isotropía.

• Elástico no-lineal, ejemplos de estos materiales elásticos no lineales son la goma, el caucho y el hule, también el hormigón o concreto para esfuerzos de compresión pequeños se comporta de manera no-lineal y aproximadamente elástica.

El módulo elástico, también conocido como módulo de elasticidad, o módulo de Young, es esencialmente una medida de firmeza de un material. De esta forma se utiliza comúnmente en diseño y aplicaciones de ingeniería. Los valores utilizados para calcular el módulo elástico generalmente se reúnen utilizando datos de experimentos cuidadosamente controlados donde las fuerzas se imponen en los materiales. Los pasos siguientes detallan el cálculo de este módulo utilizando los valores de ese experimento y una fórmula que se deriva de la ley de Hooke, la cual afirma que el módulo elástico es igual al radio de presión al tensar.

• Consigue los valores numéricos de las siguientes variables del experimento: F= la fuerza aplicada al material, A= la zona de corte transversal a través de la que la fuerza se aplica en el material, L2= cantidad de longitud de los cambios del material cuando se aplica la fuerza, L1= longitud original del material (antes de que se le aplique la fuerza).

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