diagrama-esfuerzo-deformacion-MECANICA-DE-MATERIALES

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Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de 
Estudios Superiores Plantel Aragón 
 
INGENIERIA INDUSTRIAL 
 
 
CLASE “ mecánica de materiales” 
 
 
 
trabajo 
 
 
 
 
GRUPO:2804 
 
 
 
NOMBRE DE LA PROFESORA: MARTHA BERENICE FUENTES 
FLORES 
 
 
 
NOMBRE DEL ALUMNO: CORTES HERNANDEZ RICARDO 
 
 
 
 FECHA DE ENTREGA: 13 DE FEBRERO DEL 2023 
 
 
 
 
 
 
 
Introducción 
 
El diseño de cualquier elemento o de un sistema estructural implica responder dos preguntas: 
¿El elemento es resistente a las cargas aplicadas? y ¿Tendrá la suficiente rigidez para que las 
deformaciones no sean excesivas? Las respuestas a estas preguntas implican el análisis de la 
resistencia y rigidez de una estructura, aspectos que forman parte de sus requisitos. Estos 
análisis comienzan por la introducción de nuevos conceptos que son el esfuerzo y la 
deformación. 
 
Desarrollo 
 
Para obtener el diagrama esfuerzo-deformación de un material, comúnmente se lleva a cabo 
un ensayo o pruebas de tensión sobre una probeta del material. 
La probeta se coloca en maquina de ensayo, que se usa para aplicar una carga centrada P. Al 
aumentar la carga P, también se incremente la distancia L entre las 2 marcas base de la 
probeta. La distancia L se mide con un indicador de caratula, y el alargamiento δ = L - L₀ se 
registra para cada valor de P. Con frecuencia un segundo indicador de caratula se emplea de 
manera simultánea para medir y registrar el cambio de diámetro del espécimen. Para cada par 
de lecturas P y δ, el esfuerzo σse calcula dividiendo P entre el área original de la sección 
transversal A₀ del espécimen, y la deformación unitaria ε dividiendo el alargamiento δ entre la 
distancia original L₀ entre las dos marcas base de la probeta. Puede ahora obtenerse el 
diagrama de esfuerzo-deformación graficando ε como la abscisa y σcomo la ordenada. 
Los diagramas esfuerzo-deformación de los materiales varían en forma considerable, por lo 
que diferentes ensayos de tensión llevados a cabo sobre el mismo material pueden arrojar 
diferentes resultados, dependiendo de la temperatura de la probeta y de la velocidad de 
aplicación de la carga. Sin embargo, es posible distinguir algunas características comunes entre 
los diagramas esfuerzo-deformación de distintos grupos de materiales, y dividir los materiales 
en dos amplias categorías con base a estas características. Habrá así materiales dúctiles y 
materiales frágiles. 
Los materiales dúctiles, como el acero estructural, así como muchas aleaciones de otros 
metales, se caracterizan por su capacidad de fluir a temperaturas normales. Al someterse la 
probeta a una carga que aumenta, su longitud se incrementa primero linealmente con la carga 
y a una tasa muy lenta. Así, la porción inicial del diagrama esfuerzo-deformación es una línea 
recta con una pendiente pronunciada. 
Ley de Hooke 
La relacion lineal entre el esfuerzo y la deformacion unitaria para una barra en tension o 
compresion simple se expresa por la ecuacion 
σ=Eε 
en donde σ es el esfuerzo axial, ε es la deformacion unitaria axial y E es una constante de 
proporcionalidad conocida como modulo de elasticidad del material. El modulo de elasticidad 
es la pendiente del diagrama esfuerzo-deformacion unitaria en la region linealmente elastica, 
Como la deformacion unitaria es adimencional, las unidades de E son las mismas que las del 
esfuerzo. Las unidades tipicas de E son psi o ksi en unidades inglesas y pascales en unidades SI. 
La ecuacion σ= Eε se conoce como ley de Hooke, nombrada asi en honor del famoso 
cientifico ingles Robert Hooke, quien fue la primera persona que investigo cientificamente las 
propiedades elasticas de los materiales y probo varios de ellos como metal, madera, piedra, 
hueso y tendones. Hooke midio el alargamiento de alambres largos que soportaban pesos y 
observo que los estiramientos “siempre mantienen las mismas proporciones entre si de 
acuerdo con los pesos que los causaron”. Asi, Hooke establecio la relacion lineal entre las 
cargas aplicadas y los alargamientos resultantes. 
 
 
Diagrama 
 
Diagrama esfuerzo-deformación obtenido a partir del ensayo normal a la tensión de una 
manera dúctil. El punto P indica el límite de proporcionalidad; E, el límite elástico Y, la 
resistencia de fluencia convencional determinada por corrimiento paralelo según la 
deformación seleccionada OA; U; la resistencia última o máxima, y F, el esfuerzo de fractura o 
ruptura. 
El punto P recibe el nombre de límite de proporcionalidad (o límite elástico proporcional). Éste 
es el punto en que la curva comienza primero a desviarse de una línea recta. El punto E se 
denomina límite de elasticidad (o límite elástico verdadero). No se presentará ninguna 
deformación permanente en la probeta si la carga se suprime en este punto. Entre P y E el 
diagrama no tiene la forma de una recta perfecta aunque el material sea elástico. Por lo tanto, 
la ley de Hooke, que expresa que el esfuerzo es directamente proporcional a la deformación, 
se aplica sólo hasta el límite elástico de proporcionalidad. 
Muchos materiales alcanzan un estado en el cual la deformación comienza a crecer 
rápidamente sin que haya un incremento correspondiente en el esfuerzo. Tal punto recibe el 
nombre de punto de cedencia o punto de fluencia. 
 Se define la resistencia de cedencia o fluencia Sy mediante el método de corrimiento 
paralelo. 
 
 
 
El área bajo la curva fuerza - desplazamiento representa la energía disipada durante el ensayo, 
es decir la cantidad de energía que la probeta alcanzó a resistir. A mayor energía, el material es 
más tenaz. 
 
 
 
 
 
 
 
http://www.monografias.com/trabajos14/flujograma/flujograma.shtml
http://www.monografias.com/trabajos4/leyes/leyes.shtml
http://www.monografias.com/trabajos14/propiedadmateriales/propiedadmateriales.shtml
http://www.monografias.com/trabajos12/elorigest/elorigest.shtml
http://ads.us.e-planning.net/ei/3/29e9/cfa010f10016a577?rnd=0.16277733913534187&pb=284dac9b5d835d6f&fi=edd30b1cad3cfbe9
http://www.monografias.com/trabajos10/restat/restat.shtml
http://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtml
http://ads.us.e-planning.net/ei/3/29e9/cfa010f10016a577?rnd=0.16277733913534187&pb=c9308f84aa9d7270&fi=edd30b1cad3cfbe9
http://www.monografias.com/trabajos13/libapren/libapren2.shtml#TRECE
 
Bibliografía 
 
Mecánica de Materiales 
Beer & Johnston 
 
Mecánica de Materiales 
James M. Gere & Barry J. Goodno 
 
www.monografias .com