2. El esfuerzo en ingeniería es una de las temáticas fundamentales en
el desarrollo de un ingeniero ya sea mecánico, industrial, metalúrgico,
mecatrónica. Debido a que nos ayudará analizar nuestro entorno
mucho más afondo y con una visión mucho más científica,
permitiendo percibir al mundo como un entorno lleno de materiales y
de fuerzas. Existe la tendencia a pensar que los elementos
estructurales sometidos a torsión son de incumbencia de los
ingenieros mecánicos( ejes de motores, piñones, entre otras). Sin
embargo en las estructuras es bastante común que por la forma de
aplicación de las cargas o por la forma misma de la estructura
(asimetrías) se presenten este tipo de efectos en los elementos. La
mejor manera de entender el comportamiento mecánico de un
material es someterlo a una determinada acción (una fuerza) y medir
su respuesta (la deformación que se produzca).
3. Se define aquí como la intensidad de las fuerzas
componentes internas distribuidas que resisten un
cambio en la forma de un cuerpo. El esfuerzo se define
en términos de fuerza por unidad de área. El esfuerzo se
computa sobre la base de las dimensiones del corte
transversal de una pieza antes de la aplicación de la
carga, que usualmente se llaman dimensiones
originales.
4. La fuerza de tracción
es la que intenta
estirar un objeto (tira
de sus extremos
(fuerza que soportan
cables de acero en
puentes colgantes,
etc).
Es la resultante de
las tensiones o presiones q
ue existe dentro de
un sólido
deformable o medio
continuo, caracterizada
porque tiende a una
reducción de volumen del
cuerpo, y a un acortamiento
del cuerpo en determinada
dirección (Coeficiente de
Poisson).
5. Es un tipo de
deformación que
presenta un
elemento estructural
alargado en una
dirección
perpendicular a
su eje longitudinal.
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
.Es la multiplicación de la
fuerza y la distancia más
corta entre el punto de
aplicación de la fuerza y el
eje fijo.
6. Se define como el cambio de forma de un cuerpo, el
cual se debe al esfuerzo, al cambio térmico, al cambio
de humedad o a otras causas. En conjunción con el
esfuerzo directo, la deformación se supone como un
cambio lineal y se mide en unidades de longitud. En los
ensayos de torsión se acostumbra medir la
deformación cómo un ángulo de torsión (en ocasiones
llamados detrusión) entre dos secciones especificadas.
Cuando la deformación se define como el cambio por
unidad de longitud en una dimensión lineal de un
cuerpo, el cual va acompañado por un cambio de
esfuerzo, se denomina deformación unitaria debida a
un esfuerzo.
7. Cambio temporal de forma producido por una fuerza mecánica
dentro del límite elástico (proporcional) del material bajo presión,
recuperándose la forma y dimensión originales al eliminar la fuerza
deformante. La fuerza, al estar por debajo del límite proporcional, hace
que los átomos del enrejado cristalino se desplacen sólo en valores
tales que, al disminuir a que élla, vuelvan a su posición original.
8. Cambio permanente de forma o dimensión debido a
una fuerza mecánica mayor que el límite
elástico(proporcional) del material bajo presión, que no
recupera su forma original al eliminar la fuerza
deformante. La fuerza que excede el límite
proporcional, hace que los átomos del enrejado
cristalino se desplacen hasta el punto de no poder
volver más a su posición original.
9. Es la capacidad de un objeto material para
soportar esfuerzos sin adquirir grandes deformaciones y/o
desplazamientos.
Los coeficientes de rigidez son magnitudes físicas que
cuantifican la rigidez de un elemento resistente bajo
diversas configuraciones de carga. Normalmente las
rigideces se calculan como la razón entre una fuerza
aplicada y el desplazamiento obtenido por la aplicación de
esa fuerza.
10. Es la propiedad de la materia, que junto a la
ductilidad presentan los cuerpos a ser labrados por
deformación, la maleabilidad permite la obtención de
delgadas láminas de material sin que éste se rompa,
teniendo en común que no existe ningún método para
cuantificarlas. El elemento conocido más maleable es
el oro, que se puede malear hasta láminas de una
diezmilésima de milímetro de espesor. También
presentan esta característica otros metales como el
platino, la plata, el cobre, el hierro y el aluminio.
11. La Resiliencia es la magnitud que cuantifica la
cantidad de energía que un material puede
absorber al romperse por efecto de un impacto,
por unidad de superficie de rotura. Se diferencia
de la tenacidad en que esta última cuantifica la
cantidad de energía absorbida por unidad de
superficie de rotura bajo la acción de un esfuerzo
progresivo, y no por impacto. El ensayo de
resiliencia se realiza mediante el Péndulo de
Charpy, también llamado prueba Charpy.
12. Se llama dureza al grado de resistencia al rayado que ofrece un
material. La dureza es una condición de la superficie del material y
no representa ninguna propiedad fundamental de la materia. Se
evalúa convencionalmente por dos procedimientos. El más usado
en metales es la resistencia a la penetración de una herramienta de
determinada geometría.
El ensayo de dureza es simple, de alto rendimiento ya que no
destruye la muestra y particularmente útil para evaluar
propiedades de los diferentes componentes microestructurales del
material.
13. Es la curva resultante graficada con los valores del esfuerzo y
la correspondiente deformación unitaria en el espécimen
calculado a partir de los datos de un ensayo de tensión o de
compresión.
14. En ingeniería y, en especial, en ciencia de los
materiales, la fatiga de materiales se refiere a
un fenómeno por el cual la rotura de los
materiales bajo cargas dinámicas cíclicas se
produce más fácilmente que con cargas
estáticas.
15. 1. El material es sometido a esfuerzos, probeta de viga giratoria
2. Ciclos: cantidad de giros que se realiza a la probeta de
aplicación de cargas
3. Medio ciclo: N=1/2 implica aplicar la carga, suprimir la carga y
girar la probeta a 180grados.
4. Un ciclo: N=1 implica aplicar y suprimir la carga
alternativamente a ambos sentidos.
16. Estas curvas se obtienen a través de una serie de ensayos
donde una probeta del material se somete a tensiones cíclicas con
una amplitud máxima relativamente grande (aproximadamente 2/3
de la resistencia estática a tracción). Se cuentan los ciclos hasta
rotura. Este procedimiento se repite en otras probetas a
amplitudes máximas decrecientes.
17. Cuando una fuerza externa actúa sobre un material causa un
esfuerzo o tensión en el interior del material que provoca la
deformación del mismo. En muchos materiales, entre ellos los
metales y los minerales, la deformación es directamente
proporcional al esfuerzo. No obstante, si la fuerza externa supera
un determinado valor, el material puede quedar deformado
permanentemente, y la ley de Hooke ya no es válida. El máximo
esfuerzo que un material puede soportar antes de quedar
permanentemente deformado se denomina límite de elasticidad.
18. 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 resistencia del material no es el único parámetro
que debe utilizarse al diseñar o analizar una estructura; controlar las
deformaciones para que la estructura cumpla con el propósito para el cual se
diseñó tiene la misma o mayor importancia. Los materiales, en su totalidad, se
deforman a una carga externa. Se sabe además que, hasta cierta carga límite
el sólido recobra sus dimensiones originales cuando se le descarga. La
recuperación de las dimensiones originales al eliminar la carga es lo que
caracteriza al comportamiento elástico. La carga límite por encima de la cual
ya no se comporta elásticamente es el límite elástico. Al sobrepasar el límite
elástico, el cuerpo sufre cierta deformación permanente al ser descargado, se
dice entonces que ha sufrido deformación plástica. En el caso de La Torsión
se puede decir que, se refiere a la deformación helicoidal que sufre un cuerpo
cuando se le aplica un par de fuerzas (sistema de fuerzas paralelas de igual
magnitud y sentido contrario). La torsión resultan útil para el cálculo de
elementos de máquina sometidos a torsión tales como ejes de transmisión,
tornillos, resortes de torsión y cigüeñales.
