TIPOS DE ESFUERZOS FÍSICOS
esfuerzo
esfuerzos compuestos
es cuando una pieza se encuentra sometida simultáneamente a varios
esfuerzos simples, superponiéndose sus acciones.
esfuerzos variables
son los esfuerzos que varían de valor e incluso de signo. Cuando la
diferencia entre el valor máximo y el valor mínimo es 0, el esfuerzo se denomina alternado.
momento
de una fuerza (respecto a un punto dado), es una magnitud vectorial, obtenida como
producto vectorial del vector de posición del punto de aplicación de la fuerza con respecto al punto al cual
se toma el momento por la fuerza, en ese orden. Generan giros.
vector
es una herramienta geométrica utilizada para representar una magnitud física del cual
depende únicamente un módulo (o longitud) y una dirección (u orientación) para quedar definido.
rigidez
es cuando la carga actúa y no produce deformación. Es la capacidad de un cuerpo para
resistir una fuerza sin deformarse.
fuerza
es todo agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de los cuerpos
materiales.
resistencia
es cuando la carga actúa y produce deformación. Es la capacidad de un cuerpo para
resistir una fuerza aun cuando haya deformación.
carga
carga cíclica o alternada
es aquella que cambia de dirección o magnitud (o ambas) de forma
cíclica o alternada (cigüeñal, amortiguadores, etc.).
carga dinámica
es la fuerza que se aplica con velocidad sobre la pieza que la debe soportar. En
este caso la tensión producida es mayor que la de la carga estática, pues la energía cinética de la
carga absorbida elásticamente por la pieza, lo cual origina un aumento de la tensión en la misma.
Este aumento puede ser mayor que la propia tensión estática.
Carga de choque forzado
Carga de choque libre
es cuando está producida por la caída de un cuerpo sobre un
elemento resistente.
Carga súbita
es cuando el valor máximo se aplica instantáneamente.
carga estática
es la fuerza que se aplica gradualmente desde en valor inicial cero hasta su
máximo valor F. Es decir, aquella que es invariable o su magnitud crece de forma lenta (un
coche encima de un puente, etc.).
tensión
Tensión tangencial
es la que se opone a un movimiento de torsión o de desplazamiento de una
parte del cuerpo hacia otra. Se produce sometiendo al cuerpo a dos cargas de direcciones
paralelas y sentido contrario, convergente o divergente. También se denomina tensión de corte,
cizalla o flexión.
Tensión de compresión
es la que se opone a una fuerza que tiende a comprimir el cuerpo. Se
produce sometiendo al cuerpo a dos cargas de igual dirección y sentido contrario y convergente.
Tensión de tracción
es la que se opone a una fuerza que tiende a estirar el cuerpo. Se produce
sometiendo al cuerpo a dos cargas de igual dirección, sentido contrario y divergentes.
elasticidad
es la propiedad mecánica que tienen ciertos materiales de sufrir deformaciones
reversibles cuando se encuentran sujetos a la acción de fuerzas exteriores y de recuperar la forma original
si estas fuerzas exteriores se eliminan.
deformación o alargamiento
se produce cuando sometemos un material a una carga, este
material experimenta tensión y deformación. La deformación es el cambio en las dimensiones del cuerpo.
Se puede medir en unidades de longitud, área o volumen, pero estas medidas van a depender del tamaño
de la muestra. No es lo mismo una deformación de 1mm en una muestra de 1 cm, que en una carretera de
1 Km. Para dar cifras generales la deformación se expresa en tanto por ciento. Para ello se divide el
cambio en la dimensión entre la dimensión original y se multiplica por 100.
deformación = dimensión final /dimensión inicial x 100
Cuando se libera la carga a la que sometemos al material, la tensión desaparece pero la
deformación puede desaparecer o no. En función de esto tenemos dos tipos de deformación
Deformación plástica
es la que es la que no se recupera al cesar la carga aplicada. Esta
deformación se produce porque se ha forzado la distancia interatómica y las uniones atómicas se
han roto, por lo que no hay ninguna fuerza que tienda a recuperar la situación anterior. Los
átomos se desplazan en su posición, sin que haya cambio volumétrico pero sí de forma.
Deformación elástica
es la que desaparece por completo cuando el material se descarga. Esta
recuperación de la forma primitiva se produce por la tendencia de los átomos a recuperar su
distancia interatómica, alterada por la carga ejercida. Durante la deformación elástica se produce
un cambio volumétrico que se recupera al cesar la carga.
creep
se define como la deformación plástica, no recuperable, que experimenta un material
bajo tensiones inferior a su límite elástico. Este fenómeno se suele producir en materiales que están a una
temperatura próxima a su temperatura de fusión pero por debajo de ella. Cuando hablamos de materiales
de estructura amorfa, nos solemos referir a este fenómeno con el término Flow.
