2 ) Introduccion a la Resistencia de Materiales .pptx

SADSADAS

1. 1.1. RESISTENCIA DE MATERIALES 1.1.1. Conceptos Los cuerpos absolutamente rígidos, indeformables, con los que se ha tratado en la cátedra de ESTABILIDAD I, no existen en la realidad. Por lo que en ESTABILIDAD II se abandona la hipótesis d e rigidez y admitimos que todos los materiales se deforman cuando son afectados por cargas Las deformaciones de los cuerpos, debida a la acción de cargas, en realidad son pequeñas y en general pueden ser detectadas solamente con instrumentos especiales. Las deformaciones pequeñas no influyen sensiblemente sobre las leyes del equilibrio del sólido, por lo que la Mecánica Teórica ( estabilidad I ) prescinde de ellas. Sin embargo, sin el estudio de estas deformaciones sería imposible resolver los problemas de la practica profesional.-

2. La Resistencia de Materiales es la disciplina que estudia las solicitaciones internas y las deformaciones que se producen en el cuerpo sometido a cargas exteriores y analiza dos cuestiones : si estas solicitaciones internas son compatibles con los esfuerzos internos que puede absorber dicho cuerpo . ( RESISTENCIA ) 2) Si las deformaciones que se originan en el cuerpo son compatibles con la función del mismo ( RIGIDEZ ) En el dimensionado de la pieza se deberán considerar estas dos condiciones . Estas condiciones ( Resistencia y Rigidez ) son función de DIMENSIONES FORMA PROPIEDADES FISICAS

3. La compatibilidad significa que el material, las dimensiones y la forma del elemento deben ser tales que admitan las cargas .- El objetivo de la resistencia de materiales es proyectar y dimensionar una estructura , pieza de una maquina, o cualquier elemento que pueda transmitir una carga de un punto a otro

4. ( RESISTENCIA )

5. 1.1.2. Hipótesis fundamentales El material se considera macizo (continuo). El comportamiento real de los materiales cumple con esta hipótesis aún cuando pueda detectarse la presencia de poros o se considere la discontinuidad de la estructura de la materia, compuesta por átomos que no están en contacto rígido entre sí, ya que existen espacios entre ellos y fuerzas que los mantienen vinculados, formando una red ordenada. Esta hipótesis es la que permite considerar al material dentro del campo de las funciones continuas. El material de la pieza es homogéneo (idénticas propiedades en todos los puntos). El acero es un material altamente homogéneo; en cambio, la madera, el hormigón y la piedra son bastante heterogéneos. Sin embargo, los experimentos demuestran que los cálculos basados en esta hipótesis son satisfactorios.

6. El material de la pieza es isótropo . Esto significa que admitimos que el material mantiene idénticas propiedades en todas las direcciones . Las fuerzas interiores, originales, que preceden a las cargas, son nulas . Las fuerzas interiores entre las partículas del material, cuyas distancias varían , se oponen al cambio de la forma y dimensiones del cuerpo sometido a cargas. Al hablar de fuerzas interiores no consideramos las fuerzas moleculares que existen en sólido no sometido a cargas. Es válido el principio de superposición de efectos . Las cargas son estáticas o cuasi-estáticas Las cargas se dicen que son estáticas cuando demoran un tiempo infinito en aplicarse, mientras que se denominan cuasi-estáticas cuando el tiempo de aplicación es suficientemente prolongado. Las cargas que se aplican en un tiempo muy reducido se denominan dinámicas, y como veremos , las solicitaciones internas que producen son sensiblemente mayores que si fuesen estáticas o cuasi-estáticas .

7. Hipótesis de Bernouilli o de las secciones planas Las secciones planas perpendiculares y paralelas a un eje antes de la deformación continúan planas, paralelas y perpendiculares después de la misma Es aplicable el principio de Saint – Venant Este principio establece que el valor de las fuerzas interiores en los puntos de un sólido, situados suficientemente lejos de los lugares de aplicación de las cargas, depende muy poco del modo concreto de aplicación de las mismas.

8. Hipótesis de Bernouilli Las secciones planas perpendiculares y paralelas a un eje antes de la deformación continúan planas, paralelas y perpendiculares después de la misma.

9. Principio de Saint- Venant A una cierta distancia de la aplicación de la carga los esfuerzos internos producidos en una sección. Ejemplo un prisma mecánico dependen solamente de la resultante general, Distribuyéndose uniformemente en la misma F

10. TENSION

11. TENSION

12. TENSION

13. TENSION tangencial y normal

14. Se denomina tensión mecánica a la fuerza por unidad de área en el entorno de un punto material sobre una superficie real en un medio continuo

15. Características mecánicas de los materiales Las propiedades mecánicas de un material reflejan la relación entre la fuerza aplicada y la respuesta del material (o sea, su deformación ). Estos cálculos se hacen siempre en forma empírica utilizando ensayos Algunas de las propiedades mecánicas más importantes son: La resistencia. La dureza. La ductilidad. La rigidez .

16. La resistencia de un elemento se define como su capacidad para resistir esfuerzos y fuerzas aplicadas sin romperse, adquirir deformaciones permanentes o deteriorarse de algún modo .   La dureza es la oposición que ofrecen los materiales a alteraciones como la penetración, la abrasión, el rayado, la cortadura, las deformaciones permanentes, entre otras.   La ductilidad es una propiedad que presentan algunos materiales , los cuales bajo la acción de una fuerza, pueden deformarse sosteniblemente sin romperse   La rigidez es una medida cualitativa de la resistencia a las deformaciones elásticas producidas por un material, que contempla la capacidad de un elemento estructura l para soportar esfuerzos sin adquirir grandes deformaciones

17. ENSAYO DE TRACCION

18. ENSAYO DE TRACCION - Diagrama TENSION DEFORMACION

19. Diagrama tensión deformación para un material dúctil

20. Dentro del campo elástico las tensiones son directamente proporcionales a las deformaciones

21. Constantes elásticas

22. Constantes elásticas

23. Constantes elásticas

24. 39

25. Diagrama TENSION - DEFORMACION para el acero

26. La resistencia máxima a la tensión es la máxima fuerza a lcanzada en la curva esfuerzo-deformación . MEC MOVIES 3 .1 stress- strain curve .

27. Limite Johnson Limite 0,2 %

28. COMPATIBILIDAD DE TENSIONES (RESISTENCIA) A) TENSIONES DENTRO DE LA PIEZA GENERADAS POR LAS CARGAS B) TENSIONES MAXIMAS QUE SOPORTA LA PIEZA SEGÚN ENSAYOS TENSIONES INTERIORES (GENERADAS POR LAS CARGAS) = TENSIONES ADMISIBLES LA PIEZA NO SE ROMPE A) = B)

29. COMPATIBILIDAD DE DEFORMACIONES (RIGIDEZ) A) DEFORMACIONES EN LA PIEZA GENERADAS POR LAS CARGAS B) DEFORMACIONES ( CONSTANTES ELASTICAS ) SEGÚN ENSAYOS ) DEEFORMACIONES GENERADAS POR LAS CARGAS = DEFORMACIONES ADMISIBLES LA PIEZA CUMPLE CON SU FUNCION A) = B)

30. Tensión Admisible La tensión admisible del material será siempre la tensión de fluencia dividida por un coeficiente de seguridad Deformación admisible La deformación admisible será función de las característica y destino de la estructura o elemento de maquina que se este calculando

31. Coeficiente de seguridad