Deformación por carga axial

Barras de uno a cuatro tramos con cargas axiales y cambios de temperatura. Obtén las fuerzas internas, los esfuerzos y el alargamiento, incluso con los dos extremos empotrados o con una holgura que se cierra.

Mecánica de Materiales · Carga axial

Ejemplos

Barra

TracciónCompresiónPosición inicial

Diagramas

Fuerza normal interna NkN · tracción positiva
Esfuerzo normal σMPa
Desplazamiento umm · positivo hacia la derecha

Resultados

Solución paso a paso

    Teoría

    Esfuerzo y deformación axial

    σ = N/A    ε = σ/E    δ = NL/(AE) Varios tramos: δ = Σ NiLi/(AiEi)

    La ley de Hooke vale mientras el esfuerzo no supere el límite de proporcionalidad. Tracción y alargamiento son positivos.

    Deformación térmica

    δT = α ΔT L    δ = NL/(AE) + αΔTL

    Una barra libre se dilata sin esfuerzo. Si los apoyos lo impiden aparece el esfuerzo térmico; en una barra uniforme empotrada: σ = −EαΔT.

    Problemas estáticamente indeterminados

    Equilibrio: RA + RB + ΣP = 0 Compatibilidad: δtotal = Σ δi = 0  (o = holgura)

    Se puede pensar como superposición: se retira un apoyo, se calcula el desplazamiento libre y se busca la reacción que lo devuelve a su lugar.

    Holgura

    Primero se calcula el alargamiento libre del extremo. Si no alcanza a cerrar la holgura, la barra es isostática. Si la supera, el extremo toca el muro y su desplazamiento final es igual a la holgura.

    Valores de E y α típicos; edítalos según tu libro.

    Aprende con IngStark

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