DIAGRAMA DE ESFUERZO - DEFORMACIÓN

El uso de los materiales en las obras de ingeniería hace necesario el conocimiento de las propiedades físicas de aquellos, y para conocer estas propiedades es necesario llevar a cabo pruebas que permitan determinarlas. Todo cuerpo al soportar una fuerza aplicada trata de deformarse en el sentido de aplicación de la fuerza. Aunque el esfuerzo y la deformación ocurren simultáneamente durante un ensayo, los dos conceptos son completamente distintos.

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.

Formula:

σ = P/A

Dónde: Ec.1

P≡ Fuerza axial; 

A≡ Área de la sección transversal.

DEFORMACIÓN 

La resistencia del material no es el único parámetro que debe utilizarse al diseñar o analizar una estructura; controlar las deformaciones para que la estructura cumpla con el propósito para el cual se diseñó tiene la misma o mayor importancia. 

El análisis de las deformaciones se relaciona con los cambios en la forma de la estructura que generan las cargas aplicadas.

Formula:

Matemáticamente la deformación sería:

ε = δ/L

DIAGRAMA DE ESFUERZO - DEFORMACIÓN

Límite de proporcionalidad σp: Se observa que va desde el origen O hasta el punto llamado límite de proporcionalidad, es un segmento de recta rectilíneo, de donde se deduce la tan conocida relación de proporcionalidad entre la tensión y la deformación enunciada en el año 1678 por Robert Hooke.σ=E*ε

Limite de elasticidad o limite elásticoσe: Es la tensión más allá del cual el material no recupera totalmente su forma original al ser descargado,sino que queda con una deformación residual llamada deformación permanente.

Punto de fluencia σf: Es aquel donde en el aparece un considerable alargamiento o fluencia del material sin el correspondiente aumento de carga que, incluso, puede disminuir mientras dura la fluencia. Sin embargo, el fenómeno de la fluencia es característico del acero al carbono, mientras que hay otros tipos de aceros, aleaciones y otros metales y materiales diversos, en los que no manifiesta.

Esfuerzo máximo σmax: Es la máxima ordenada en la curva esfuerzo‐deformación.

Esfuerzo de Rotura σu:Verdadero esfuerzo generado en un material durante la rotura.

Otras gráficas