Introducción al análisis de deformaciones Luis A. Godoy
Deformaciones en sólidos Temas de geometría
Glossary Deformation: A change in the shape of an object or material. Displacement: A change in position. A displacement may be a translation, a rotation, or a combination of those. Deflection: This word usually carries the same meaning as displacement, although it is sometimes used in place of deformation. Strain: The intensity of deformation at a point in an object. Normal strain: Strain measuring the intensity of deformation along an axis. Shear strain: Shear strain is measured as the change in angle of the corners of a small square of material. Strain measuring the intensity of racking in the material.
Deformaciones en miembros estructurales
Deformaciones en piezas mecánicas
Deformaciones en una estructura
Deformaciones en sistemas estructurales
Porqué evaluar deformaciones? En algunos casos dramáticos se han ignorado las deformaciones de una estructura, hasta que fue demasiado tarde. Problemas de deformaciones son más serios en estructuras de pared delgada. Las deformaciones deben controlarse: Durante la construcción de una estructura. Cuando la estructura está en servicio.
Porqué evaluar deformaciones? Las evaluaciones precisas de deformaciones estructurales son importantes por dos motivos: Deformaciones excesivas pueden producir problemas de serviciabilidad, causando daños no estructurales e impidiendo que la facilidad pueda continuar siendo usada. Si las deformaciones de la estructura real exceden las predicciones, entonces representan un aviso que la estructura puede estar en peligro de colapso.
Deformaciones diferidas: Casas del 1600 en York, UK
Fijación de deformaciones: Palacio Imperial, Praga
Toma de esfuerzos: Iglesia Medieval, Praga
Serviciabilidad Deformaciones excesivas pueden producir problemas de serviciabilidad, causando daños no estructurales e impidiendo que la facilidad pueda continuar siendo usada.
Deformaciones de un pavimento
Problemas de serviciabilidad
Deformaciones no lineales
Inestabilidad Las estructuras resisten cargas mediante su material y su forma. Cuando la estructura no puede seguir resistiendo cargas con la forma original, entonces se produce un cambio brusco de forma llamado pandeo.
Pandeo
Inestabilidad durante la construcción: Tanque, falla por viento moderado
Teoría de deformaciones En toda teoría hay: Entidades Relaciones entre esas entidades Propiedades de las entidades y de las relaciones
Entidades Deformaciones específicas Deformaciones (Tensor) Desplazamientos E φ Relaciones específicas ε Relaciones cinemáticas u
Análisis de la teoría de deformaciones Entidades: Medidas de deformaciones Desplazamientos Tensor de deformaciones Deformaciones específicas Propiedades de las entidades Relaciones entre entidades Relaciones cinemáticas (deformacionesdesplazamientos) Relaciones específicas (deformaciones específicas-deformaciones) Relaciones de compatibilidad (deformaciones)
Niveles de teorías de deformaciones Teoría de grandes deformaciones Relaciones específicas >> no lineales Relaciones cinemáticas >> no lineales Teoría de grandes giros Relaciones específicas >> lineales Relaciones cinemáticas >> no lineales Teoría de pequeños desplazamientos Relaciones específicas >> lineales Relaciones cinemáticas >> lineales
Temas de deformaciones Posición y desplazamiento de un punto Tensor de deformaciones Deformaciones específicas Deformaciones lineales Deformaciones angulares Deformaciones volumétricas Propiedades del tensor de deformaciones Simetría Valores y direcciones principales Componentesesféricasy desviadoras Ecuaciones de compatibilidad