Solicitaciones mecánicas

SOLICITACIONES MECANICAS

Consecuencia de un sistema de fuerzas, aplicado a un cuerpo, en relación con el cual éste reacciona con una deformación, elástica o plástica, más o menos sensible en función de las características del material y de la intensidad de las fuerzas aplicadas. Si la solicitación es de tracción o de compresión simples, la pieza se alarga o se comprime respectivamente; si es de flexión, se dobla sencillamente; si de torsión simple, se tuerce, y si es de corte, se provocan corrimientos internos de material.

 La acción de las fuerzas sobre los cuerpos y su estructura provoca una serie de efectos internos. Estos efectos se manifiestan como tensiones externas.
Esfuerzo es la tensión interna que experimentan todos los cuerpos sometidos a la acción de una o varias fuerzas. Atendiendo a la dirección y sentido en que actúan las fuerzas que los originan, los esfuerzos se clasifican en: Tracción, Compresión, Flexión, Torsión y Cizalladura.

COMPRESION:

Las fuerzas que pueden hacer que una barra se aplaste o comprima se llaman fuerzas de compresión. Hace que se aproximen las distintas partículas de un material, tendiendo a producir acortamientos o aplastamientos. Cuando colocamos una estatua sobre su pedestal, sometemos a ese pedestal a un esfuerzo de compresión, con lo que tiende a disminuir su altura.



TRACCION:

Se denomina tracción al esfuerzo interno a que está sometido un cuerpo por la aplicación de dos fuerzas que actúan en sentido opuesto, y tienden a estirarlo.

Un cuerpo sometido a un esfuerzo de tracción sufre deformaciones positivas (estiramientos) en ciertas direcciones por efecto de la tracción. Sin embargo el estiramiento en ciertas direcciones generalmente va acompañado de acortamientos en las direcciones transversales.

Cuando se trata de cuerpos sólidos, las deformaciones pueden ser permanentes: en este caso, el cuerpo ha superado su punto de fluencia y se comporta de forma plástica, de modo que tras cesar el esfuerzo de tracción se mantiene el alargamiento; si las deformaciones no son permanentes se dice que el cuerpo es elástico, de manera que, cuando desaparece el esfuerzo de tracción, aquél recupera su longitud primitiva.

Son muchos los materiales que se ven sometidos a tracción en los diversos procesos mecánicos. Especial interés tienen los que se utilizan en obras de arquitectura o de ingeniería, tales como las rocas, la madera, el hormigón, el acero, varios metales, etc.

Cada material posee cualidades propias que definen su comportamiento ante la tracción. Algunas de ellas son:- Elasticidad (módulo de elasticidad)
- Plasticidad
- Ductilidad
- Fragilidad

FLEXION:

El tipo de deformación que presenta un elemento estructural alargado en una dirección perpendicular a su eje longitudinal.

Las fuerzas que actúan sobre una barra y tienden a hacer que se doble, se denominan fuerzas de flexión. Es una combinación de compresión y tracción. Mientras que las fibras superiores de la pieza sometida a flexión se acortan, las inferiores se alargan. Al saltar en la tabla del trampolín de una piscina, la tabla se flexiona. Las vigas de acero están diseñadas principalmente para trabajar de flexión.


TORSION:

 Las fuerzas de torsión son las que hacen que una pieza tienda a retorcerse sobre su eje central. Están sometidos a esfuerzos de torsión los ejes que giran, las manivelas, los cigüeñales, etc..

En ingeniería, torsión es la solicitación que se presenta cuando se aplica un momento sobre el eje longitudinal de un elemento constructivo o prisma mecánico, como pueden ser ejes o, en general, elementos donde una dimensión predomina sobre las otras dos, aunque es posible encontrarla en situaciones diversas.La torsión se caracteriza geométricamente porque cualquier curva paralela al eje de la pieza deja de estar contenida en el plano formado inicialmente por la dos curvas. En lugar de eso una curva paralela al eje se retuerce alrededor de él.

CIZALLADURA:

 Las fuerzas de cizalla o cortadura actúan de forma que una parte de la estructura tiende a deslizarse sobre la otra. Se produce cuando se aplican fuerzas perpendiculares a una pieza, haciendo que las partículas del material tiendan a resbalar o desplazarse las unas sobre las otras. Al cortar con unas tijeras una lámina de cartón estamos provocando que unas partículas tiendan a deslizarse sobre otras. Los puntos sobres los que apoyan las vigas están sometidos a cizalladura.