EDGAR ULICES VILLALBA AMADOR 12060435

JAIME IVAN PACHECO BALDERRAMA 12060377

RAMON EFRAIN PACHECO SOTELO 08060092

LEY GENERALIZADA DE

HOOKE

PROPIEDADES ELÁSTICAS DE LOS

MATERIALES

Experimentos realizados sometiendo a extensión de barras

prismáticas han hecho ver que entre ciertos limites el

alargamiento de la barra es proporcional ala fuerza extensora .

La ley de Hooke se expresa por la

siguiente ecuación:

ISOTROPÍA DE LOS MATERIALES

Un material es isotrópico si sus propiedades mecánicas y térmicas son las mismas en todas las direcciones. Los materiales isotrópicos pueden tener estructuras microscópicas homogéneas o no homogéneas. Por ejemplo, el acero muestra un comportamiento isotrópico, aunque su estructura microscópica no es homogénea. Son materiales cuya resistencia no depende de la dirección en la cual se aplican las cargas. 

Son materiales isotrópicos el acero, el aluminio, el hormigón, el hormigón armado. Materiales no isotrópicos Son materiales cuya resistencia depende de la dirección en la cuál se aplican las cargas.

Las propiedades transversales generalmente son inferiores a las longitudinales. Cuanto menor es esta diferencia tanto mayor es la isotropía del acero. Esta propiedad que es prácticamente independiente de la composición química, depende de los factores propios de los procesos de fabricación del acero.

ESFUERZO

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 cual se denota con la letra griega sigma (σ) y es un parámetro que permite comparar la resistencia de dos materiales, ya que establece una base común de referencia.

Donde: P≡ Fuerza axial. A≡ Área de la sección transversal. 

TRACCIÓN

Decimos que un elemento está sometido a un esfuerzo de tracción cuando sobre él actúan fuerzas que tienden a estirarlo. Los tensores son elementos resistentes que aguantan muy bien este tipo de esfuerzos.

COMPRESIÓN

Un cuerpo se encuentra sometido a compresión si las fuerzas aplicadas tienden a aplastarlo o comprimirlo. Los pilares y columnas son ejemplo de elementos diseñados para resistir esfuerzos de compresión. Cuando se somete a compresión una pieza de gran longitud en relación a su sección, se arquea recibiendo este fenómeno el nombre de pandeo.

FLEXIÓN

Un elemento estará sometido a flexión cuando actúen sobre las cargas que tiendan a doblarlo. A este tipo de esfuerzo se ven sometidas las vigas de una estructura.

TORSIÓN

Un cuerpo sufre esfuerzos de torsión cuando existen fuerzas que tienden a retorcerlo. Es el caso del esfuerzo que sufre una llave al girarla dentro de la cerradura.

CORTADURA

Es el esfuerzo al que está sometida a una pieza cuando las fuerzas aplicadas tienden a cortarla o desgarrarla. El ejemplo más claro de cortadura lo representa la acción de cortar con unas tijeras.

DIAGRAMA ESFUERZO –

DEFORMACIÓN

El diseño de elementos estructurales implica determinar la resistencia y rigidez del material estructural, estas propiedades se pueden relacionar si se evalúa una barra sometida a una fuerza axial para la cual se registra simultáneamente la fuerza aplicada y el alargamiento producido. Estos valores permiten determinar el esfuerzo y la deformación que al graficar originan el denominado diagrama de esfuerzo y deformación.

Los diagramas son similares si se trata del mismo material y de manera general permite agrupar los materiales dentro de dos categorías con propiedades afines que se denominan materiales dúctiles y materiales frágiles.

ELEMENTOS DE DIAGRAMA

ESFUERZO – DEFORMACIÓNLos puntos importantes del diagrama de esfuerzo deformación son: 

− Límite de proporcionalidad: hasta este punto la relación entre el esfuerzo y la deformación es lineal.

− Límite de elasticidad: más allá de este límite el material no recupera su forma original al ser descargado, quedando con una deformación permanente.

− Punto de cedencia: aparece en el diagrama un considerable alargamiento o cedencia sin el correspondiente aumento de carga. Este fenómeno no se observa en los materiales frágiles.

− Esfuerzo último: máxima ordenada del diagrama esfuerzo – deformación. 

−Punto de ruptura: cuanto el material falla.