Las variables de control para el comportamiento estructural son el esfuerzo y la deformación. De manera que al emplear los parámetros del esfuerzo o deformaciones permitidas, se diseña el elemento para obtener así las dimensiones.
El esfuerzo y la deformación se relacionan mediante la ley de Hooke, permitiendo así conocer el esfuerzo o la deformación conocida una de las dos; dado que la deformación es un aspecto que puede ser visible en la estructura, se puede conocer el esfuerzo, el cual es difícil de ver.
El comportamiento de los materiales se caracteriza por tener una fase elástica donde el material se deforma de manera lineal con respecto al esfuerzo aplicado y una vez eliminado el esfuerzo , el material vuelve a su dimensión original. Asimismo, tiene una fase plástica, que se caracteriza porque la relación lineal entre el esfuerzo y la deformación no es lineal y al eliminar el esfuerzo el material queda con una deformación permanente. Estas dos fases están limitadas por el denominado esfuerzo de cedencia (sy); a partir de la cedencia el material deja de ser elástico y no mantiene una relación lineal entre el esfuerzo y la deformación; es decir pasa de la fase elástica a la fase plástica.
La relación lineal entre el esfuerzo y la deformación se denomina módulo de elasticidad (E).
Cabe destacar que el comportamiento de la estructuras se delimita a la fase elástica, por ello, el esfuerzo de cedencia y el módulo de elasticidad son las dos medidas identifican un material, porque sy sirve de pauta para establecer el máximo esfuerzo permitido y E permite conocer las deformaciones si son conocidas las fuerzas que actúan sobre el elemento.
Módulo de Young
El módulo de Young o módulo elástico longitudinal es un parámetro que caracteriza el comportamiento de un material elástico, según la dirección en la que se aplica una fuerza.
Para un material elástico lineal e isótropo, el módulo de Young tiene el mismo valor para una tracción que para una compresión, siendo una constante independiente del esfuerzo siempre que no exceda de un valor máximo denominado límite elástico, y es siempre mayor que cero: si se tracciona una barra, aumenta de longitud.
Tanto el módulo de Young como el límite elástico son distintos para los diversos materiales. El módulo de elasticidad es una constante elástica que, al igual que el límite elástico, puede encontrarse empíricamente mediante ensayo de tracción del material. Además de este módulo de elasticidad longitudinal, puede definirse el módulo de elasticidad transversal de un material.
Gracias
ResponderEliminar