Deformación

Deformación, en ciencias físicas e ingeniería, número que describe la deformación relativa o el cambio en la forma y el tamaño de materiales elásticos, plásticos y fluidos bajo fuerzas aplicadas. La deformación, expresada por deformación, surge en todo el material a medida que las partículas (moléculas, átomos, iones) de las que está compuesto el material se desplazan ligeramente de su posición normal.

Las cepas pueden dividirse en cepas normales y cepas de cizallamiento en función de las fuerzas que causan la deformación. Una deformación normal es causada por fuerzas perpendiculares a planos o áreas de sección transversal del material, como en un volumen que está bajo presión en todos los lados o en una varilla que se tira o comprime longitudinalmente.

Una deformación cortante es causada por fuerzas que son paralelas a, y se encuentran en, planos o áreas de sección transversal, como en un tubo de metal corto que está retorcido alrededor de su eje longitudinal.

En deformación de volúmenes bajo presión, la deformación normal, expresada matemáticamente, es igual al cambio de volumen dividido por el volumen original. En el caso de alargamiento, o compresión longitudinal, la deformación normal es igual al cambio de longitud dividido por la longitud original. En cada caso, el cociente de las dos cantidades de la misma dimensión es en sí mismo un número puro sin dimensiones. En algunas aplicaciones, el cambio (disminución) en el volumen o en la longitud para la compresión se considera negativo, mientras que el cambio (aumento) para la dilatación o la tensión se designa como positivo. Las cepas de compresión, según esta convención, son negativas, y las cepas de tracción son positivas.

En la deformación por corte, los ángulos rectos (ángulos de 90°) dentro del material cambian de tamaño, ya que los cuadrados se deforman en formas de diamante cuyos ángulos parten de 90°. Por lo tanto, en la ilustración del tubo de metal, el CAF de ángulo recto en el tubo sin trenzar disminuye al BAF de ángulo agudo cuando el tubo está torcido. El cambio en el ángulo recto es, por lo tanto, igual al ángulo BAC cuya tangente, por definición, es la relación de BC dividida por AC. Esta relación es la deformación cortante, cuyo valor es cero para ninguna deformación y se vuelve cada vez mayor a medida que aumenta el ángulo BAC. Las tensiones de corte también son adimensionales.