ESFUERZOS Y DEFORMACIONES POR EFECTOS TÉRMICOS Y POR CARGA

PROPIEDADES TÉRMICAS DE LOS MATERIALES

Se sabe que los materiales cambian sus propiedades con la temperatura. En la mayoría de los casos las propiedades mecánicas y físicas dependen de la Temperatura a la cual el material se usa o de la Temperatura a la cual se somete el material durante su procedimiento.

DEFORMACIÓN QUE CAUSAN LOS CAMBIOS DE TEMPERATURA Los elementos de maquinas cuando están en funcionamiento sufren cambios de temperatura. Al presentarse este cambio de temperatura en un elemento, éste experimentará una deformación axial, denominada deformación térmica. Si la deformación es controlada, entonces no se presenta la deformación, pero si un esfuerzo, …ver más…

Un cambio de temperatura puede ocasionar que un material cambie sus dimensiones. Si la temperatura aumenta, generalmente un material se dilata, mientras que si la temperatura disminuye, el material se contrae. Ordinariamente esta dilatación o contracción es linealmente relacionada con el incremento o disminución de temperatura que se presenta. Si este es el caso y el material es homogéneo e isotrópico, se ah encontrado experimentalmente que la deformación de un miembro de longitud L puede calcularse utilizando la formula:

δT = α(ΔT)L
Donde:

α= propiedad del material llamada coeficiente lineal de dilatación térmica. Las unidades miden deformación unitaria por grado de temperatura. Ellas son 1/ºF en el sistema ingles y 1/ºC o 1/ºK en el sistema SI.

ΔT = cambio algebraico en la temperatura del miembro.

δT = cambio algebraico en la longitud del miembro.

Si el cambio de temperatura varia sobre toda la longitud del miembro esto es ΔT = ΔT(x), o si α varia a lo largo de la longitud, entonces la ecuación anterior es apreciable para cada segmento de longitud dx. En este caso el cambio de longitud en el miembro es. δT = 0LαΔT dx

El cambio de longitud de un miembro estáticamente determinado puede