Diagrama de esfuerzo deformacion

Doctor Felipe Nerhi

23 Aug 202110:56

Summary

TLDREste vídeo explica el concepto del diagrama de esfuerzo y formación, utilizando cilindros con diferentes dimensiones para ilustrar la deformación bajo carga. Se describe cómo el esfuerzo y el alargamiento varían con el área y la longitud de las barras, y cómo se grafican en un diagrama. Se menciona la importancia de las normas para diseñar probetas y se explican las diferentes regiones del diagrama, incluyendo elástica, plástica y el esfuerzo de influencia. Finalmente, se invita a los espectadores a suscribirse para recibir más contenido sobre resistencia de materiales.

Takeaways

😀 El vídeo trata sobre el diagrama de esfuerzo y formación, explicando conceptos fundamentales antes de profundizar en los detalles.
🔍 Se utiliza un cilindro como ejemplo para ilustrar la deformación normal bajo una carga axial.
📏 Se explica que la longitud, el área y el alargamiento son medidas clave para entender la deformación de una pieza.
🔄 Se muestra cómo la aplicación de fuerzas diferentes en barras con áreas de sección diferentes afecta el alargamiento.
📊 Se introduce el concepto de gráfico de esfuerzo y formación, donde el esfuerzo se contrapone al alargamiento normalizado.
⚖️ Se destaca la importancia de normalizar las dimensiones de las barras para comparar diferentes materiales en el mismo gráfico.
📉 Se describe el proceso de realizar pruebas de tensión en una máquina universal, incluyendo la generación del gráfico de esfuerzo y formación.
📈 Se menciona el límite de proporcionalidad y cómo se refleja en la línea recta inicial del gráfico, representando el módulo de Young.
🛠️ Se detallan las diferentes regiones del gráfico, como elástica, de influencia, endurecimiento y restricción, y su significado en el material.
📚 Se hace referencia a normas y procedimientos para diseñar y realizar pruebas de material, destacando la importancia de la precisión en la experimentación.

Q & A

¿Qué es el diagrama de esfuerzo y formación?
-El diagrama de esfuerzo y formación es una representación gráfica que muestra la relación entre el esfuerzo (fuerza aplicada por unidad de área) y el alargamiento (deformación) que sufre un material al ser sometido a una carga axial.
¿Cuál es la importancia de entender la deformación normal bajo una carga axial?
-La deformación normal bajo una carga axial es crucial para entender cómo reacciona un material ante la aplicación de fuerzas, lo que permite predecir su comportamiento y determinar su resistencia a la fractura.
¿Qué son los cilindros utilizados en la introducción del vídeo para explicar la deformación?
-Los cilindros son ejemplos hipotéticos con las mismas dimensiones utilizadas para ilustrar la deformación bajo carga, donde se cargan axialmente y se observa el alargamiento resultante.
¿Cómo se relaciona el área de una barra con su alargamiento bajo una fuerza dada?
-Según el vídeo, si la fuerza aplicada se duplica pero el área de la barra también se duplica, el alargamiento resultante será el mismo, lo que demuestra que la resistencia a la deformación aumenta con el área.
¿Qué significa el alargamiento en el contexto del vídeo?
-El alargamiento se refiere a la cantidad por la cual una barra se estira o se 'larga' cuando está sometida a una carga, y se mide como la diferencia entre la longitud final y la longitud inicial.
¿Qué es el esfuerzo y cómo se calcula?
-El esfuerzo es una medida de la fuerza aplicada por unidad de área y se calcula dividiendo la fuerza total aplicada entre el área transversal de la sección del material.
¿Qué es la longitud inicial y cómo se relaciona con el alargamiento?
-La longitud inicial es la dimensión original de la barra antes de que se someta a la carga. El alargamiento se mide como el cociente del cambio en longitud (longitud final menos longitud inicial) dividido por la longitud inicial.
¿Cuál es la diferencia entre la región elástica y la región plástica en el diagrama de esfuerzo y formación?
-La región elástica es donde las deformaciones son reversibles y el material regresa a su forma original una vez que la carga se retira. La región plástica es donde las deformaciones son irreversibles y persisten después de retirar la carga.
¿Qué es el límite elástico y cómo se identifica en el diagrama?
-El límite elástico es el punto hasta el cual el material se comporta de manera elástica; es el punto de inflexión en el diagrama de esfuerzo y formación donde las deformaciones pasan de ser reversibles a irreversibles.
¿Cómo se determina el esfuerzo último y qué significa?
-El esfuerzo último es el punto máximo de resistencia del material antes de su fractura, y se identifica como el punto más alto en el diagrama de esfuerzo y formación. Representa el esfuerzo crítico que causa la ruptura del material.

Outlines

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🔍 Introducción al Diagrama de Esfuerzo y Formación

El primer párrafo introduce el tema del video, que es el diagrama de esfuerzo y formación. Se menciona la necesidad de una ligera introducción antes de profundizar en los detalles. El locutor invita a los espectadores a suscribirse al canal y a dejar comentarios, y comienza con una explicación teórica y visual de la deformación normal en cilindros de diferentes dimensiones sometidos a cargas axiales. Se discuten los efectos de la aplicación de fuerzas en barras de diferentes áreas y longitudes, y cómo esto afecta el alargamiento de las mismas. Se introduce la idea de representar la relación entre esfuerzo y alargamiento en un gráfico, lo que lleva a la definición de esfuerzo y deformación en términos de cocientes, resultando en el diagrama de esfuerzo y formación.

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🔧 Análisis de la Prueba de Tracción y su Gráfica

El segundo párrafo se centra en la explicación de una prueba de tracción y cómo se representa gráficamente. Se describe la forma en que se realiza la prueba en una máquina universal de ensayo, y cómo se espera que el diámetro menor de la probeta se alargue hasta su fractura. Se detalla el proceso de carga y la construcción de la gráfica de esfuerzo y deformación, incluyendo la línea recta inicial que representa el límite de proporcionalidad y el módulo de Young. Se discuten las diferentes fases a través de las cuales pasa la probeta, desde la región elástica hasta la plástica, y se mencionan los términos como límite elástico, esfuerzo de influencia y esfuerzo último. Se hace hincapié en la importancia de seguir las normas para diseñar las probetas y realizar los ensayos de manera adecuada.

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📚 Conclusión y Consideraciones Finales

El tercer párrafo concluye el video con una breve mención de los tipos de probetas utilizadas en ensayos de resistencia de materiales, como las cilíndricas y las planas, y la necesidad de consultar normas para diseñarlas correctamente. El locutor anima a los espectadores a suscribirse para recibir notificaciones de futuros contenidos y les desea cuidado, dejando un mensaje de despedida hasta el próximo video en la serie de resistencia de materiales.

Mindmap

Keywords

💡Diagrama de esfuerzo

El diagrama de esfuerzo, también conocido como gráfico de tensión-esfuerzo, es una representación gráfica que muestra la relación entre el esfuerzo aplicado a un material y su respuesta en términos de deformación. En el vídeo, se utiliza este diagrama para ilustrar cómo diferentes cilindros de acero responden a cargas axiales, mostrando cambios en la longitud y área que resultan en alargamientos y deformaciones.

💡Carga axial

La carga axial es una fuerza aplicada en línea recta con el eje de un objeto, como los cilindros mencionados en el guion. En el vídeo, se describe cómo la carga axial provoca el alargamiento de los cilindros, lo que es fundamental para entender la deformación y el esfuerzo en materiales.

💡Área de sección

La área de sección es la medida de la superficie interna de un objeto en un plano perpendicular a la dirección de la carga. En el vídeo, se menciona que al duplicar el área de sección de un cilindro, se requiere la mitad de la fuerza para producir el mismo alargamiento, lo que demuestra la importancia de esta medida en la resistencia a la deformación.

💡Alargamiento

El alargamiento es la cantidad de cambio en la longitud de un material bajo tensión. En el vídeo, se observa cómo el alargamiento varía con diferentes longitudes y áreas de sección, y cómo se representa en el diagrama de esfuerzo.

💡Esfuerzo

El esfuerzo es la fuerza aplicada dividida por la área de sección del material. Se menciona en el vídeo que en lugar de graficar fuerza contra alargamiento, se usa esfuerzo (fuerza por área) para comparar diferentes muestras de material en un mismo gráfico.

💡Límite elástico

El límite elástico es el punto en el diagrama de esfuerzo donde el material comienza a sufrir deformaciones plásticas irreversibles. En el vídeo, se describe cómo se llega a este punto al continuar aplicando carga a los cilindros.

💡Módulo de Young

El módulo de Young, o módulo de rigidez, es la pendiente de la línea recta inicial en el diagrama de esfuerzo, que indica la relación entre el esfuerzo y el alargamiento en el régimen elástico. En el vídeo, se utiliza para explicar la relación entre el esfuerzo y la deformación en la primera parte de la carga.

💡Región elástica

La región elástica del diagrama de esfuerzo representa el rango de esfuerzos donde la deformación es reversible y el material regresa a su estado original una vez que la carga es retirada. En el vídeo, se menciona que este es el comportamiento inicial de los cilindros bajo tensión.

💡Región plástica

La región plástica del diagrama de esfuerzo es donde el material experimenta deformaciones permanentes, es decir, que no desaparecen al retirar la carga. En el vídeo, se discute cómo esta región sigue al límite elástico y se relaciona con el punto de fractura del material.

💡Fractura

La fractura es el punto final en el diagrama de esfuerzo donde el material rompe debido a la sobrecarga. El vídeo describe cómo la carga continua en la probeta lleva al material a su punto de ruptura.

Highlights

Introducción al tema del diagrama de esfuerzo de formación.

Invitación a suscribirse al canal y dejar comentarios.

Explicación de la deformación normal bajo una carga axial.

Descripción de la relación entre longitud, área y alargamiento de una pieza.

Comparación de la deformación en cilindros de diferentes áreas.

Ejemplo de cómo la longitud afecta en el alargamiento bajo la misma fuerza.

Importancia de las dimensiones en las respuestas de los materiales.

Introducción al concepto de esfuerzo y alargamiento para la construcción del diagrama de esfuerzo de formación.

Explicación de cómo se grafica el diagrama de esfuerzo de formación.

Descripción de la probeta y su papel en la generación del gráfico.

Proceso de carga y fractura de la probeta en una máquina universal.

Importancia de respetar las dimensiones estandarizadas en las probetas.

Explicación del límite de proporcionalidad y su representación gráfica.

Descripción del módulo de Young y su relación con la pendiente de la línea elástica.

Método para calcular la deformación en la región elástica del diagrama.

Definición y representación gráfica del límite elástico.

Explicación de la zona de influencia y su significado en el material.

Descripción de la zona de endurecimiento y restricción en el diagrama.

Importancia de la norma para el diseño y análisis de probetas.

Conclusión del vídeo y promesa de continuar la serie en futuras publicaciones.