¿Qué es un diagrama de deformación?

El diagrama esfuerzo-deformación permite conocer las propiedades mecánicas de los materiales, como el límite elástico, el módulo de elasticidad, el límite de proporcionalidad, el límite de fluencia, el límite de rotura y la tenacidad.

El diagrama que representa la relación entre esfuerzo y deformación en un material dado es una característica importante del material. Para obtener el diagrama esfuerzo - deformación de un material, se realiza usualmente una prueba de tensión a una probeta del material.

DIAGRAMA ESFUERZO - DEFORMACIÓN UNITARIA

Los diagramas de materiales dúctiles se caracterizan por ser capaces de resistir grandes deformaciones antes de la rotura, mientras que los frágiles presenta un alargamiento bajo cuando llegan al punto de rotura.

La curva esfuerzo / deformación o carga / deflexión, se utiliza para estudiar el comportamiento y las características externas de los materiales. El gráfico se compone de un sistema de coordenadas cartesianas en el cual se relaciona la carga recibida por el material con la deformación del mismo.

El esfuerzo se expresa como la fuerza por unidad de área y se mide en unidades de presión, como el pascal (Pa) o el megapascal (MPa). La deformación es el cambio de forma o tamaño que sufre un material cuando se le aplica un esfuerzo.

c) Esfuerzo último fu, es el punto en la deformación del acero en que falla por completo; después de pasar esa frontera, el elemento de acero se rompe. La curva característica de esfuerzo-deformación del acero permite visualizar la manera en que se comporta el material ante esfuerzos de tensión (fig. 2.2).

Esfuerzo es la fuerza que hace un elemento de la estructura para no ser deformado por las cargas.

El diagrama esfuerzo-deformación es el resultado de la prueba o ensayo de tensión sobre un elemento calibrado llamado probeta.

DEFORMACIÓN ε = ΔL/L LA DEFORMACIÓN ES UNA MAGNITUD ADIMENSIONAL.

La deformación unitaria (δ) se define como el cambio de longitud, por unidad de longitud, debido a una carga normal sobre un material, (ver Figura 1). Esta se puede relacionar directamente con el esfuerzo generado sobre el material al dividir la carga que genera la deformación entre el área transversal del material.

El esfuerzo se obtiene de la división de la carga aplicada entre el área original de la sección transversal del espécimen. La deformación unitaria se determina dividiendo el cambio de longitud calibrada ∆ entre la longitud inicial calibrada del espécimen.

Estos parámetros son la relación de E _c y el módulo secante, E _sec , E _c /E _sec y la deformación del concreto en f' _c , ε' _c .

La pendiente de la recta tensión/deformación se denomina Módulo de Young, o módulo de elasticidad, E. E = σ / ε ❑ E corresponde al valor de la pendiente de la recta Tensión versus deformación. El módulo de elasticidad mide la rigidez del material. Cuanto mayor es el módulo E más rígido es el material.

Llamamos límite elástico del material al valor mínimo de esfuerzo necesario para producir una deformación plástica.

La fuerza elástica es la que surge al deformar un cuerpo y está dirigida en dirección opuesta a los desplazamientos de las partículas del cuerpo al producirse la deformación.

La deformación es el cambio en la forma de un cuerpo que se produce como consecuencia de las tensiones que aparecen en el mismo a raíz de las solicitaciones internas causadas por las fuerzas externas aplicadas en el cuerpo o por cambios de temperatura.

La tenacidad es el área bajo la curva del diagrama esfuerzo-deformación y mide la capacidad del material para absorber energía sin romperse.

Hay 5 tipos de esfuerzos: compresión, tracción, flexión, torsión y cortante. Cuando las fuerzas tienden a chafarlo o aplastarlo. Cuando las fuerzas tienden a estirarlo o alargarlo. Cuando las fuerzas tienden a retorcerlo.

El esfuerzo es la causa de la deformación y la deformación es el efecto, el resultado de la acción de la fuerza y se manifiesta como una alteración de la forma del objeto. El esfuerzo se define como la razón de la fuerza aplicada entre el área sobre la cual actúa y puede ser de varios tipos.

Tenemos esfuerzos de tracción, compresión, flexión, torsión, cizalla y pandeo. Los elementos de las estructuras están pensados para resistir adecuadamente estos esfuerzos, es decir: para trabajar a tracción, compresión, flexión, torsión, cizalla y pandeo.

La mayor resistencia a la compresión y tracción es en el caso de la viga empotrada puesto que ocupa las fuerzas de otros elementos más que de ella misma, la mesa, el empotrado, etc., por si misma no es capaz de sostener algo pero al momento de poseer cierto anclaje a la mesa logra soportar las cargas ejercidas.

Durante la deformación homogénea todas las partículas se deforman de la misma manera y se conservan el área y el volumen del material considerado; las líneas rectas permanecen rectas, las líneas paralelas permanecen paralelas y objetos de forma y orientación idéntica, tendrán la misma forma y orientación después de la ...

Un material con una alta resistencia a la tracción resiste la rotura bajo tensión o se separa. La máxima resistencia a la tracción indica la tensión máxima que un material puede soportar al estirarse o estirarse antes de romperse. Los materiales con alta resistencia a la tracción incluyen carbono, vidrio y acero.

Esto quiere decir que si la fuerza aumenta, la deformación también aumenta; y al contrario. La ley que expresa esta propiedad se denomina ley de Hooke. La relación entre la fuerza que aplicamos y la deformación es una constante que depende de la forma que tiene el resorte, del material del que está hecho, etcétera.

El esfuerzo es la causa y la deformación es el efecto.

La pendiente de la grafica de deformación contra esfuerzo elásticos es lo que se conoce como modulo de Young o de elasticidad, existe también una deformación elástica.

La deformación metálica es un proceso en el que debido a las fuerzas aplicadas, la forma y/o tamaño de la pieza de metal cambia. Para que tenga lugar, la fuerza aplicada debe suponer un esfuerzo mayor que la resistencia de cedencia original de metal. Y de esta manera se produce a la vez una deformación.

Podemos definir la deformación de un elemento estructural como una alteración del estado físico debido a una fuerza mecánica externa, a una variación de temperatura, a un cedimiento de apoyos, etc.