TEMA 1 Conceptos Básicos de la Mecánica de solidos 1 - Gabriel Vázquez (2)

Vista previa del material en texto

1.- Conceptos Básicos de la 
Mecánica de solidos 1.
1 Objetivo Principal
El alumno debe comprender, analizar y evaluar 
el comportamiento mecánico de los cuerpos sólidos sencillos, basados en los conceptos fundamentales 
de fuerza, esfuerzo, deformación, desplazamiento; y, sus propiedades mecánicas. 
1
Así mismo, comprenderá la relación que existe entre el esfuerzo normal y cortante
 en barras prismáticas de eje recto sujetas a flexión
Dos son las razones principales que motivan el estudio de la Mecánica de solidos
1.- Primero, en el diseño de elementos de maquinas o de cualquier otro tipo de estructura, es de vital importancia
escoger los materiales y / o las dimensiones adecuadas para evitar cualquier tipo de falla
1
2.- y Segundo, en el Análisis de falla propiamente tal, es decir cuando un componente o cuerpo ha fallado,
es necesario hacer un estudio de sus causas, de tal manera de prevenir dichas situaciones en el futuro
 
Siempre ha habido una necesidad de poder cuantificar o de saber de forma anticipada si una estructura puede o no resistir las fuerzas u otras cargas a las que que podría verse sometida
Originalmente los constructores usaban simplemente la experiencia para determinar dimensiones y materiales para sus construcciones, con pruebas
y errores acumulaban experiencias que les permitía resolver casos simple y conocidos.
Es claro que un método así no podía servir para el diseño de nuevas estructuras, y una serie de conceptos fueron siendo elaborados de forma lenta 
Hasta llegar a teorías (métodos) para predecir el comportamiento de los cuerpos simples como cilindros,columnas,vigas de secciones rectangulares etc.
No fue hasta el trabajo de Cauchy en la Teoría de Esfuerzos, en que se dispuso 
de herramientas generales para poder predecir el comportamiento de cuerpos solidos bajo el efecto de distintas cargas externas
Desde el momento en que conceptos como Fuerzas, Esfuerzos y Deformaciones 
Fueron establecidos de forma clara a mediados del siglo XlX,distintos métodos han sido desarrollados para predecir el comportamiento de un solido frente a cargas o fuerzas externas.
Es así como se desarrollaron métodos para predecir el comportamiento de Cilindros o columnas bajo torsión.
Vigas bajo Flexión
Barras bajo el efecto de compresión o tracción.
Esta es la base principal de los cursos y textos de resistencia de materiales, es decir
se hace una revisión de conceptos importantes , y el desarrollo de métodos simples que permiten predecir el comportamiento de algunos cuerpos geométricos de geometrías sencillas
El trabajo de Cauchy nos lleva finalmente a un sistema de ecuaciones en derivadas
parciales, cuya solución nos entrega de forma precisa el comportamiento de cuerpos geométricos bajo la acción de cualquier tipo de fuerzas.
El desarrollo de estas ecuaciones en derivadas parciales ,asi como de métodos analíticos de las mismas es la parte del área de estudios conocido como “Elasticidad”. 
Es claro que el numero de problemas para los cuales es posible encontrar soluciones analíticas para un sistema de ecuaciones en derivadas parciales es limitado, y por ese motivo se han desarrollado métodos de solución numérica 
de las mismas.