{"id":40,"date":"2011-09-08T21:58:05","date_gmt":"2011-09-08T21:58:05","guid":{"rendered":"http:\/\/blog.espol.edu.ec\/gwtriana\/2011\/09\/08\/deformacion-real-y-unitaria\/"},"modified":"2011-09-08T22:08:54","modified_gmt":"2011-09-08T22:08:54","slug":"deformacion-real-y-unitaria","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.espol.edu.ec\/gwtriana\/2011\/09\/08\/deformacion-real-y-unitaria\/","title":{"rendered":"Deformaci\u00f3n real y unitaria"},"content":{"rendered":"

La deformaci\u00f3n es el proceso por el cual una pieza, met\u00e1lica o no met\u00e1lica, sufre una elongaci\u00f3n por una fuerza aplicada en equilibrio est\u00e1tico o din\u00e1mico, es decir, la aplicaci\u00f3n de fuerzas paralelas con sentido contrario; este puede ser resultado, por ejemplo de una fuerza y una reacci\u00f3n de apoyo, un momento par o la aplicaci\u00f3n de dos fuerzas de igual magnitud, direcci\u00f3n y sentido contrario (como es el caso de los ensayos de tensi\u00f3n y compresi\u00f3n).\"\"<\/a>
\n\ufeff<\/p>\n

La deformaci\u00f3n de cualquier pieza est\u00e1 relacionada con varias variables, como son el \u00e1rea transversal a la aplicaci\u00f3n de la fuerza (es decir, que la fuerza y el \u00e1rea formen un \u00e1ngulo de 90\u00ba), la longitud inicial de la pieza y el m\u00f3dulo de elasticidad (al cual nos referiremos m\u00e1s adelante).<\/p>\n

Luego tenemos una primera f\u00f3rmula para hallar la deformaci\u00f3n de un material:<\/p>\n

\u03b4= (PL)\/(AE)<\/p>\n

Donde:<\/p>\n

P: Fuerza aplicada a la Pieza<\/p>\n

L: Longitud Inicial de la Pieza<\/p>\n

A: \u00c1rea transversal a la aplicaci\u00f3n de la fuerza<\/p>\n

E: Modulo de Elasticidad del Material<\/p>\n

Es importante resaltar que la relaci\u00f3n (P\/A), se mantiene constante, as\u00ed ocurran cambios en las longitudes iniciales de una pieza A y una pieza B, con longitudes L1 y L2, mientras se mantenga la relaci\u00f3n (P\/A) y el material no cambie (ejemplo, un acero de bajo carbono).<\/p>\n

Ahora, reordenemos la ecuaci\u00f3n, si ten\u00edamos:<\/p>\n

\u03b4= (PL)\/ (AE)<\/p>\n

Definimos la deformaci\u00f3n unitaria como:<\/p>\n

\u03b5= (\u03b4\/L)<\/p>\n

Y el esfuerzo axial, como la relaci\u00f3n de fuerza sobre \u00e1rea transversal:<\/p>\n

\u03c3 = (P\/A)<\/p>\n

Tendremos, al reemplazar en la ecuaci\u00f3n inicial, la ley de Hooke:<\/p>\n

\u03c3 = E*\u03b5<\/p>\n

Llamada as\u00ed en honor del matem\u00e1tico ingl\u00e9s Robert Hooke (1635-1703). La ley de Hooke es de vital importancia en la ciencia e ingenier\u00eda de materiales, por tanto permite relacionar en una sola ecuaci\u00f3n solo dos variables (el esfuerzo aplicado y la deformaci\u00f3n unitaria) y de esta manera generalizar el c\u00e1lculo de la deformaci\u00f3n tanto para piezas de enormes dimensiones como para simples probetas.<\/p>\n

Sin embargo, cabe preguntarnos, \u00bfla ley de Hooke es aplicable para cualquier fuerza aplicada, sin importar su valor?<\/p>\n

Evidentemente no; incluso para quienes no est\u00e1n familiarizados con los conceptos de resistencia de materiales, se hace obvio que los materiales ante la presencia de ciertas fuerzas se romper\u00e1n o se generar\u00e1n deformaciones permanentes.<\/p>\n

Cada material tiene unas propiedades mec\u00e1nicas definidas (elasticidad, plasticidad, maleabilidad, dureza, etc.), entre ellas la que nos ata\u00f1e en un primer momento, es la Resistencia Mec\u00e1nica. La elaboraci\u00f3n de un diagrama de esfuerzo-deformaci\u00f3n unitaria varia de un material a otro, (incluso se har\u00eda necesario incluir otras variables como la temperatura y la velocidad de aplicaci\u00f3n de la carga), sin embargo es posible distinguir algunas caracter\u00edsticas comunes entre los diagramas esfuerzo-deformaci\u00f3n de distintos grupos de materiales, y dividir los materiales en dos amplias categor\u00edas con base en estas caracter\u00edsticas. Habr\u00e1 as\u00ed materiales d\u00factiles y materiales fr\u00e1giles.<\/p>\n

Diagrama Esfuerzo-Deformaci\u00f3n Unitaria<\/p>\n

Este diagrama generalizado, es un ejemplo de un material d\u00factil, es decir, que el material fluye despu\u00e9s de un cierto punto, llamado punto de fluencia. La ley de Hooke solo es aplicable para la zona el\u00e1stica, que es la zona que est\u00e1 antes del punto de fluencia, zona donde el material tiene una relaci\u00f3n de proporcionalidad del esfuerzo y la deformaci\u00f3n unitaria.<\/p>\n

Podr\u00edamos pensar que la deformaci\u00f3n es siempre un fen\u00f3meno negativo, indeseable por tanto produce esfuerzos y tensiones internas en el material. La deformaci\u00f3n de los materiales produce mayores niveles de dureza y de resistencia mec\u00e1nica, y es utilizado en algunos aceros que no pueden ser templados por su bajo porcentaje de carbono. El aumento de dureza por deformaci\u00f3n en un metal se da fundamentalmente por el desplazamiento de los \u00e1tomos del metal sobre planos cristalogr\u00e1ficos espec\u00edficos denominados planos de deslizamiento.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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