Esfuerzo perpendicular al plano sobre el que se
aplica la fuerza de traccion o compresion y
distribuido de manera uniforme
ESFUERZO CORTANTE
Esfuerzo resultante de las tensiones
paralela a la seccion transversal de un
prisma mecanico, como pernos, pasadores,
viga, pilar, etc
ESFUERZO DE APOYO
EN CONEXIONES
Los pernos ejercen fuerzas en
elemento que estan apoyando y es
alli donde se utiliza la formula
CARGA ULTIMA DEL
MATERIAL
Se da cuando se alcanza la maxima
fuerza que se puede aplicar a un material
CARGA Y
ESFUERZO
PERMISIBLE
La maxima carga que puede soportar un elemento estructural de
maquinaria en condiciones normales de uso es considerablemente
mas pequeña que la carga ultima , a esta carga se le denomia carga permisible
FACTOR DE SEGURIDAD
Si este se elije demasiado pequeño la posibilidad de falla se torna muy
grande; si este es demasiado grande, sera muy costoso o no funciona,
por ello se debe considerar:
-Variaciones en las propiedades del
elemento. -Numero de cargas que se
esperan durante la vida de la estructura.
-Tipo de cargas que se han
planeado.-Tipo de falla.- Deterioro que
pueda ocurrir en el futuro.-
DEFORMACION NORMAL BAJO
CARGA AXIAL
Sea una barra BC de longitud L y seccion transversal
A, que esta suspendida de B. Si se aplica una fuerza P
en el extremo C, la barra se alarga
DIAGRAMA
ESFUERZO-DEFORMACION
Para obtenerlo se hace un ensayo de tension
sobre una probeta del material
ESFUERZO
VERDADERO
Fuerza aplicada dividida entre el area transversal real o
instantanea, que posee el material mientras esta actuando la
fuerza
DEFORMACION
VERDADERA
Se define de la siguiente manera
LEY DE HOOKE
MODULO DE ELASTICIDAD
Las estructuras en ingenieria son diseñadas para sufrir
deformaciones pequeñas que involucra solo la parte recta del
diagrama de esfuerzo deformacion correspondiente donde el
esfuerzo es directamente proporcional a la deformacion
MATERIALES COMPUESTOS
REFORZADOS CON FIBRAS
Material compuesto obtenido de la encapsulacion de
fibras de un material resistente y rigido en un
material mas debil y blando conocido como matriz
grafito, polimeros y vidrio.
Varios tipos de resina se
emplean como matrices
COMPORTAMIENTO
ELASTICO DE UN MATERIAL
El material se comporta elastica y
linealmente mientras el esfuerzo se
mantenga por debajo del punto de cedencia
COMPORTAMIENTO
PLASTICO DE UN MATERIAL
Ocurre cuando E no regresa a cero despues de
retirada la carga, esta depende del tiempo que
pasa antes de que se retire la carga y del
maximo valor alcanzado por el esfuerzo
CARGA
REPETIDA
Una carga puede repetirse muchas veces si solo
si los esfuerzos permanezcan dentro del rango
elastico
FATIGA
Esfuerzo dado cuando las
cargas se repiten millares
o millones de veces
DEFORMACION DE
ELEMENTOS SOMETIDOS
A CARGA AXIAL
Considere una varilla homogenea BC de
longitud L y de seccion transversal uniforme
de area A sujeta a una carga axial centrica P
Se usara solo si la varilla es homogenea ,
tiene una seccion transversal uniforme con
area A y esta cargada en sus extremos
Si se usa la fuerza interna Pi, longitud Li y el area
de seccion transversal Ai y el modulo de
elasticidad E, correspondientes a la parte i la
deformacion de la varilla sera
Se emplea en lugar de la primera ecuacion cuando el
area de la seccion transversal A se una funcion de x,
o cuando la fuerza interna P dependa de x
ESTABILIDAD DE ESTRUCTURAS
La columna tiene sus dos extremos articulados y P
es una carga axial centrica. Si se selecciona el area
de la seccion transversal A de modo que el valor del
esfuerzo en la seccion transversal es menor que el
valor permisible para el material utilizado y la
deformacion cae dentro de las especificaciones
dadas , es decir que la columna esta bien diseñada
Pero tambien es posible que una columna se
pandee y de ello podemos concluir que esta
mal diseñada
Para determinar si el
sistema de dos varillas es
estable o no, se tendra en
cuenta dos momentos
se deben consideras las fuerzas
que actuan sobre la varilla AC ,
constan del moemento formado
por P y P , de momento
Si el momento del segundo
momento es mayor que el
del primero el sistema tiene
a retornar a su posicion
inicial de equilibrio, es decir
que es estable. Si el
momento del primer
momento es mayor que el
segundo, el sistema es
inestable
Cuando los momentos
son iguales la carga se
le llama carga critica
Momento M ejercido por el resorte que trara de
regresar la varilla a su posicion vertical inicial,
donde el momento de M sera
FORMULA DE EULER PARA
COLUMNAS ARTICULADAS
EN LOS EXTREMOS
El eje x sera vertical y dirigido hacia abajo, el eje y es
horizontal y dirigido a la derecha, considerando el equilibrio
del cuerpo libre de AQ, el momento flector en Q es M =-Py
Formula de Euler
FORMULA DE EULER PARA
COLUMNAS PARA COLUMNAS CON
OTRAS CONDICIONES EN LOS
EXTREMOS
Una columna con un extremo libre en A que soporta una
carga en P y con un extremo fijo B se comporta como la mitad
superior de una columna articulada. Entonces las cargas para
la primera figura sera igual que la segunda y se obtiene
mediante la formula de euler