domingo, 22 de noviembre de 2015

SOLICITACIONES MECÁNICAS

G-lou bloggers, nos habíamos tomado unas vacaciones con esto del blog pero aquí estamos de nuevo con una nueva entrada teórica sobre las solicitaciones mecánicas que ejercemos sobre los materiales, tenemos 5 solicitaciones que explicaremos a continuación, estas solicitaciones son: Compresión, Flexión, Tracción, Torsión y Cizalla.



No os hago esperar más, vamos a explicar cada una de ellas.


COMPRESIÓN

La compresión es la fuerza o presión que se ejerce sobre un cuerpo con el fin de reducir su volumen.

La compresión puede ser un proceso físico o mecánico que consiste en someter a un cuerpo a la acción de dos fuerzas opuestas para que disminuya su volumen. Se conoce como esfuerzo de compresión al resultado de estas tensiones.


Resultado de imagen de compresion   

El fallo mas típico por compresión es la rotura por falla.

En ingeniería, el ensayo de compresión es un ensayo técnico para determinar la resistencia de un material o su deformación ante un esfuerzo de compresión. En la mayoría de los casos se realiza con hormigones y metales (sobre todo aceros), aunque puede realizarse sobre cualquier material.
  • Se suele usar en materiales frágiles.
  • La resistencia en compresión de todos los materiales siempre es mayor o igual que en tracción.
Se realiza preparando probetas normalizadas que se someten a compresión en una máquina universal.

            Resultado de imagen de ensayos de compresion       Resultado de imagen de ensayos de compresion


FLEXIÓN

En ingeniería se denomina flexión al tipo de deformación que presenta un elemento estructural alargado en una dirección perpendicular a su eje longitudinal. El término “alargado” se aplica cuando una dimensión es dominante frente a las otras. Un caso típico son las vigas, las que están diseñadas para trabajar, principalmente, por flexión.
El esfuerzo que provoca la flexión se denomina momento flector.

    Resultado de imagen de compresion

En los ensayos de flexión se coloca una probeta de forma longitudinal y se la aplica una fuerza continua, desde arriba, incidiendo en su punto medio, flectandola hasta llegar a su punto de rotura. De esta manera calculamos los puntos de elasticidad, plasticidad y rotura del material.



Resultado de imagen de ensayos de flexion     Resultado de imagen de ensayos de flexion

TRACCIÓN

En el cálculo de estructuras e ingeniería se denomina tracción al esfuerzo interno a que está sometido un cuerpo por la aplicación de dos fuerzas que actúan en sentido opuesto, y tienden a estirarlo.
Lógicamente, se considera que las tensiones que tiene cualquier sección perpendicular a dichas fuerzas son normales a esa sección, y poseen sentidos opuestos a las fuerzas que intentan alargar el cuerpo.
Un cuerpo sometido a un esfuerzo de tracción sufre deformaciones positivas (estiramientos) en ciertas direcciones por efecto de la tracción. Sin embargo el estiramiento en ciertas direcciones generalmente va acompañado de acortamientos en las direcciones transversales; así si en un prisma mecánico la tracción produce un alargamiento sobre el eje "X" que produce a su vez un encogimiento sobre los ejes "Y" y "Z".
Cuando se trata de cuerpos sólidos, las deformaciones pueden ser permanentes: en este caso, el cuerpo ha superado su punto de fluencia y se comporta de forma plástica, de modo que tras cesar el esfuerzo de tracción se mantiene el alargamiento; si las deformaciones no son permanentes se dice que el cuerpo es elástico, de manera que, cuando desaparece el esfuerzo de tracción, aquél recupera su longitud primitiva.
La relación entre la tracción que actúa sobre un cuerpo y las deformaciones que produce se suele representar gráficamente mediante un diagrama de ejes cartesianos que ilustra el proceso y ofrece información sobre el comportamiento del cuerpo de que se trate.

Resultado de imagen de TRACCION DE LOS MATERIALES  

El ensayo de tracción de un material consiste en someter a una probeta normalizada a un esfuerzo axial de tracción creciente hasta que se produce la rotura de la probeta. Este ensayo mide la resistencia de un material a una fuerza estática o aplicada lentamente. Las velocidades de deformación en un ensayo de tensión suelen ser muy pequeñas

Resultado de imagen de TRACCION DE LOS MATERIALES         Resultado de imagen de TRACCION DE LOS MATERIALES


TORSIÓN

En ingeniería, torsión es la solicitación que se presenta cuando se aplica un momento sobre el eje longitudinal de un elemento constructivo o prisma mecánico, como pueden ser ejes o, en general, elementos donde una dimensión predomina sobre las otras dos, aunque es posible encontrarla en situaciones diversas.
La torsión se caracteriza geométricamente porque cualquier curva paralela al eje de la pieza deja de estar contenida en el plano formado inicialmente por las dos curvas. En lugar de eso una curva paralela al eje se retuerce alrededor de él. 
El estudio general de la torsión es complicado porque bajo ese tipo de solicitación la sección transversal de una pieza en general se caracteriza por dos fenómenos:
  1. Aparecen tensiones tangenciales paralelas a la sección transversal. Si estas se representan por un campo vectorial sus líneas de flujo "circulan" alrededor de la sección.
  2. Cuando las tensiones anteriores no están distribuidas adecuadamente, cosa que sucede siempre a menos que la sección tenga simetría circular, aparecen alabeos seccionales que hacen que las secciones transversales deformadas no sean planas.
El alabeo de la sección complica el cálculo de tensiones y deformaciones, y hace que el momento torsor pueda descomponerse en una parte asociada a torsión alabeada y una parte asociada a la llamada torsión de Saint-Venant. En función de la forma de la sección y la forma del alabeo, pueden usarse diversas aproximaciones más simples que el caso general.

Resultado de imagen de torsion     Resultado de imagen de torsion

Consideremos una barra sujeta rígidamente en un extremo y sometida en el otro a un par T (=Fd) aplicado en un plano perpendicular al eje. Se dice que esa barra esta sometida a torsión. El ensayo de torsión es un mecanismo en que se deforma una muestra aplicándole un par torsor.
La deformación plástica alcanzable con este tipo de ensayos es mucho mayor que en los de tracción (estricción) o en los de compresión (abarrilamiento, aumento de sección).
Éste ensayo da información directamente del comportamiento a cortadura del material y la información de su comportamiento a tracción se puede deducir fácilmente.
Los efectos de la aplicación de una carga de torsión a una barra son: producir un desplazamiento angular de la sección de un extremo respecto al otro y originar tensiones cortantes en cualquier sección de la barra perpendicular a su eje.
A veces, a lo largo de un eje actúan una serie de pares. En este caso, es conveniente introducir un nuevo concepto, el momento torsor, que se define para cada sección de la barra, como la suma algebraica de los momentos de los pares aplicados, situados a un lado de la sección considerada. Naturalmente, la elección de lado es arbitraria en cada caso.

Resultado de imagen de ensayos de torsion    Resultado de imagen de ensayos de torsion 

CIZALLA

El esfuerzo cortante, de corte, de cizalla o de cortadura es el esfuerzo interno o resultante de las tensiones paralelas a la sección transversal de un prisma mecánico como por ejemplo una viga o un pilar. Se designa variadamente como T, V o Q.
Este tipo de solicitación formado por tensiones paralelas está directamente asociado a la tensión cortante.
No deben confundirse la noción de esfuerzo cortante de la de tensión cortante. Las componentes del esfuerzo cortante puede obtenerse como las resultantes de las tensiones cortantes. Dada la fuerza resultante de las tensiones sobre una sección transversal de una pieza prismática, el esfuerzo cortante es la componente de dicha fuerza que es paralela a una sección transversal de la pieza prismática.

Resultado de imagen de cortadura     Resultado de imagen de cortadura

El ensayo para una solicitación mecánica de cizalladura o cortadura es ejercer en un material dos fuerzas opuestas en una sección hasta llegar a su puno de rotura. Esto lo vemos por ejemplo en unas tijeras cortando un cacho de papel.

Resultado de imagen de tijeras cortando papel    Resultado de imagen de cizalladura













Y con esto terminamos la entrada de esta semana, espero que os haya gustado y os sea de utilidad, la información ha sido obtenida de wikipedia, blogs en general y conocimientos propios.
Un saludo y hasta la proxima!

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