Conceptos Fundamentales de Resistencia de Materiales y Mecánica de Sólidos

Glosario de Términos Clave en Resistencia de Materiales

Este documento presenta una recopilación de definiciones esenciales utilizadas en el campo de la resistencia de materiales y la mecánica de sólidos, fundamentales para la ingeniería estructural y mecánica.

Ecuación de Transformación de Tensiones

Permiten calcular las tensiones que actúan sobre los lados de un elemento con una orientación diferente.

Estado de Tensión Único

Para cada punto, existe un único estado de tensión, independientemente de la orientación.

Tensión Plana

Para un estado de deformación plana, puede demostrarse que existe un sistema de coordenadas cartesianas XYZ, donde el eje OZ coincide con el eje baricéntrico del prisma elástico. La carga está contenida en el plano XY. La dimensión en Z es despreciable y las tensiones en esa dirección son nulas.

Círculo de Mohr

Es una técnica utilizada en ingeniería y geofísica para representar gráficamente un tensor simétrico (de 2x2 o de 3x3) y calcular, a partir de él, momentos de inercia, deformaciones y tensiones, adaptando estos conceptos a las características de una circunferencia (radio, centro, etc.).

Material Homogéneo e Isótropo

Posee las mismas propiedades físicas y mecánicas en todo su volumen.

Material Elástico Lineal

Un material cuya deformación es directamente proporcional a la tensión aplicada, siguiendo la ley de Hooke, y que recupera su forma original al cesar la carga.

Módulo de Poisson

Constante elástica que proporciona una medida del estrechamiento de la sección transversal de un prisma de material elástico lineal e isótropo cuando se estira longitudinalmente y se adelgaza en las direcciones perpendiculares a la de estiramiento.

Módulo de Rigidez Cortante (Módulo de Cizallamiento)

Es una constante elástica que caracteriza el cambio de forma que experimenta un material elástico (lineal e isótropo) cuando se le aplican esfuerzos cortantes.

Deformación Unitaria Plana

Se debe a cargas axiales, y estos conceptos están íntimamente relacionados con los esfuerzos normales. Un elemento deformado en un plano está sujeto a dos componentes de deformación unitaria normal, εx y εy, y a una componente de deformación unitaria cortante, γxy. Es importante destacar que el esfuerzo plano no necesariamente causa la deformación unitaria plana, ni viceversa.

Extensómetro

Sensor que mide la deformación, presión, carga, par, posición, etc., cuando un material se somete a ciertos esfuerzos y se deforma.

Deformación Angular (Deformación por Cizallamiento)

Un elemento sometido a fuerzas cortantes no varía de longitud; lo que se origina es un cambio de forma en el elemento. Puede imaginarse como un deslizamiento de capas infinitamente delgadas unas sobre otras.

Momento Flector

Momento de fuerza resultante de una distribución de tensiones sobre una sección transversal de un prisma mecánico flexionado.

Módulo de Young (Módulo de Elasticidad Longitudinal)

Parámetro que caracteriza el comportamiento de un material elástico, midiendo su rigidez a la tracción o compresión, según la dirección en la que se aplica una fuerza.

Momento de Inercia

Medida de la inercia rotacional de un cuerpo cuando gira en torno a uno de sus ejes principales de inercia.

Fórmula de Euler para Pandeo

Fórmula que calcula el menor de los valores críticos de la carga axial para que se produzca el pandeo en columnas esbeltas.