Propiedades Geométricas y Mecánicas de Secciones en Ingeniería

Características Geométricas de las Secciones

Sección: Corte transversal del elemento estructural.

Tipos de Secciones

De alma llena y huecas.

Superficie

Característica de una sección que indica su resistencia a la tracción o compresión. A mayor superficie, mayor será la resistencia a la tracción o compresión.

Centro de Gravedad o Baricentro

Punto de aplicación de la fuerza PESO. Si tiene una densidad uniforme, el baricentro se encuentra en el centro geométrico del cuerpo o de la figura.

Consecuencias del Baricentro

• Equilibrio
• Flexiones no deseadas

Equilibrio

Cuerpos apoyados: La fuerza peso debe pasar por la base de sustentación.

Cuerpos sostenidos: La fuerza debe pasar por el punto de sustentación.

Flexiones no deseadas

Para evitar este esfuerzo de flexión no deseada, la carga debería viajar por el baricentro.

Metalografía

Estudia la estructura de los metales y sus aleaciones.

Esfuerzos y Ensayos Mecánicos

Flexión

El esfuerzo de flexión puro o simple se obtiene cuando se aplican sobre un cuerpo pares de fuerzas perpendiculares a su eje longitudinal, provocando el giro de las secciones transversales con respecto a las inmediatas.

Corte

El ensayo de corte tiene poca aplicación práctica, pues no permite deducir características mecánicas importantes del material. Rara vez lo solicitan las especificaciones.

Choque

Este ensayo se aplica en elementos sometidos a efectos exteriores instantáneos o variaciones bruscas de las cargas.

Dureza

La mayor o menor resistencia que un cuerpo opone a ser rayado o penetrado por otro.

Dureza Brinell

Consiste en comprimir sobre la superficie del material una bolilla de acero muy duro durante un tiempo, produciendo una impresión con forma de casquete esférico.

Dureza Rockwell

Se calcula la dureza en base a la profundidad de penetración y la carga total no se aplica de forma continua. Hay una carga inicial y otra adicional (varía según las condiciones de ensayo).

Dureza Vickers

Su valor depende de la carga aplicada y de la superficie de la impronta o huella.

Fatiga

Es el estudio de los materiales en servicio, como componentes de órganos de máquinas o estructuras, considerando las solicitaciones predominantes a las que generalmente están sometidos.

Ensayo de Fatiga de Amplitud Constante

Evalúan el comportamiento a la fatiga mediante ciclos predeterminados de carga o deformación, generalmente senoidales o triangulares, de amplitud y frecuencia constantes.

Ensayo de Fatiga de Amplitud Variable

Cuando la amplitud del ciclo es variable, se evalúa el efecto del daño acumulado debido a la variación de la amplitud del esfuerzo en el tiempo.

Origen de la Rotura por Fatiga en los Metales

Las deformaciones de fatiga se generan preferentemente en granos próximos a la superficie del metal, separados por espacios atómicos, produciendo los efectos conocidos como extrusión e intrusión.

Momento de Inercia

Es un número que depende de la forma y dimensiones de la sección y la posición del eje de referencia.