Mecánica de materiales / Anthony Bedford y Kenneth M. Liechti.

Incluye CD-ROM, N°I RE0469

CONTENIDO
1 Introducción 3
1-1 La ingeniería y la mecánica de materiales 4
1-2 Unidades y cifras significativas 5
El sistema internacional de unidades 5
Unidades utilizadas en los Estados Unidos de América 5
Uso de las cifras significativas 6
1-3 Repaso de algunos conceptos de estática 6
Diagramas de cuerpo libre 6
Equilibrio 8
Estructuras 10
Centroides 15
Fuerzas distribuidas 17
Problemas 21
2 Medición del esfuerzo y de la deformación 29
2-1 Esfuerzos 30
Tracción, esfuerzo normal y esfuerzo cortante 30
Esfuerzos promedio 31
2-2 Deformaciones 39
Deformación longitudinal o unitaria 39
Deformación por esfuerzo cortante 41
Resumen del capítulo 45
Problemas 46
3 Barras cargadas axialmente 61
3-1 Esfuerzos en barras prismáticas 62
Esfuerzos en planos perpendiculares 62
Esfuerzos en planos oblicuos 68
3-2 Deformaciones en barras prismáticas 72
Deformación axial y módulo de elasticidad 72
Deformación lateral y relación de Poisson 73
3-3 Problemas estáticamente indeterminados 81
Ejemplo 82
Métodos de flexibilidad y de rigidez 83
3-4 Barras no prismáticas y cargas distribuidas 91
Barras con secciones transversales que varían gradualmente 91
Cargas axiales distribuidas 93
3-5 Deformaciones térmicas 100
3-6 Comportamiento de los materiales 105
Ensayos de fuerza axial 105
Otros aspectos del comportamiento de los materiales 110
3-7 Aspectos del diseño 112
Esfuerzo permisible 113
Otras consideraciones del diseño 113
Resumen del capítulo 115
Problemas 117
4 Torsión 137
4-1 Esfuerzo cortante puro 138
Estado de esfuerzo 138
Módulo de corte 138
Esfuerzos sobre planos oblicuos 139
4-2 Torsión de barras circulares prismáticas 141
Esfuerzos y deformaciones 141
Momento polar de inercia 144
Direcciones positivas del torque y del ángulo de giro 146
4-3 Problemas estáticamente indeterminados 149
4-4 Barras no prismáticas y cargas distribuidas 150
Barras con secciones transversales que varían gradualmente 150
Cargas de torsión distribuidas 153
4-5 Torsión de una barra circular perfectamente elasto-plástica 156
4-6 Torsión de tubos de pared delgada 160
Esfuerzos 160
Ángulo de giro 163
4-7 Aspectos del diseño 167
Secciones transversales 167
Esfuerzo permisible 168
Resumen del capítulo 171
Problemas 174
5 Estado de esfuerzo 187
5-1 Componentes del esfuerzo 188
5-2 Transformaciones del esfuerzo plano 191
Transformaciones de coordenadas 192
Esfuerzos máximos y mínimos 197
5-3 Círculo de Mohr para esfuerzo plano 206
Construcción del círculo 206
¿Por qué funciona el círculo de Mohr? 207
Determinación de los esfuerzos principales y del esfuerzo cortante máximo en el plano 208
5-4 Esfuerzos principales en tres dimensiones 217
Estado general de esfuerzo 218
Esfuerzo triaxial 219
5-5 Aspectos del diseño: recipientes a presión 221
Recipientes esféricos 221
Recipientes cilíndricos 223
Esfuerzo permisible 227
5-6 Argumento del tetraedro 228
Determinación de la tracción 228
Determinación de los esfuerzos normales y cortantes 230
Resumen del capítulo 233
Problemas 236
6 Estados de deformación 249
6-1 Componentes de la deformación 250
6-2 Transformaciones de deformación plana 252
Roseta de deformación 254
Deformaciones máximas y mínimas 257
6-3 Círculo de Mohr para la deformación plana 264
Construcción del círculo 265
Determinación de las deformaciones principales y de la deformación máxima por esfuerzo cortante en el plano 266
6-4 Relaciones esfuerzo-deformación 270
Materiales linealmente elásticos 270
Materiales isotrópicos 271
Resumen del capítulo 279
Problemas 284
7 Fuerzas Internas y momentos en las vigas 293
7-1 Fuerza axial, fuerza cortante y momento flector 294
7-2 Diagramas de fuerza cortante y momento flector 298
7-3 Ecuaciones que relacionan la carga distribuida, la fuerza cortante y el momento flector 305
Resumen del capítulo 314
Problemas 315
8 Esfuerzos en las vigas 323
Esfuerzo normal 324
8-1 Distribución del esfuerzo 324
Análisis geométrico de la deformación 325
Relación entre el esfuerzo normal y el momento flector 328
Vigas sometidas a cargas arbitrarias 330
8-2 Aspectos del diseño 338
Secciones transversales 338
Esfuerzo permisible 340
8-3 Vigas compuestas 343
8-4 Vigas perfectamente elasto-plásticas 347
8-5 Secciones transversales asimétricas 355
Momento ejercido alrededor de un eje principal 355
Momento ejercido alrededor de un eje cualquiera 358
Esfuerzo cortante 362
8-6 Distribución del esfuerzo promedio 363
Fórmula del cortante 363
Sección transversal rectangular 366
8-7 Secciones transversales de paredes delgadas 371
8-8 Centro de corte 377
Resumen del capítulo 385
Problemas 390
9 Deflexiones de vigas 405
9-1 Determinación de la deflexión 406
Ecuación diferencial 406
Condiciones de frontera 408
9-2 Vigas estáticamente indeterminadas 414
9-3 Deflexiones utilizando la ecuación de cuarto orden 419
Ecuación diferencial 419
Condiciones de frontera 420
9-4 Método de la superposición 424
Resumen del capítulo 429
Problemas 430
10 Pandeo de columnas 439
10-1 Carga de pandeo de Euler 440
10-2 Otras condiciones de apoyo 447
Análisis de la deflexión 447
Longitud efectiva 458
10-3 Cargas excéntricas 461
Análisis de la deflexión 461
Fórmula de la secante 464
Resumen del capítulo 467
Problemas 469
11 Métodos de energía 477
11-1 Trabajo y energía 478
Trabajo 478
Energía de deformación 480
Aplicaciones 482
11-2 Segundo teorema de Castigliano 489
Demostración 489
Aplicaciones 491
Resumen del capítulo 496
Problemas 498
12 Criterios para determinar fallas y fracturas 503
12-1 Fallas 504
Sobrecargas 504
Cargas repetidas 512
12-2 Concentraciones de esfuerzo 520
Barras cargadas axialmente 520
Torsión 521
Flexión 524
12-3 Fracturas 527
Sobrecargas y crecimiento rápido de fisuras 528
Cargas repetidas y crecimiento lento de fisuras 535
Resumen del capítulo 539
Problemas 542
Apendices
Repaso de matemáticas 549
Propiedades de los materiales 555
Centroides y momentos de inercia 559
C-1 Centroides de áreas 559
C-2 Áreas compuestas 563
C-3 Momentos de inercia de áreas 566
C-4 Teoremas de los ejes paralelos 570
C-5 Ejes principales y ejes rotados 577
Problemas 583
Propiedades de las áreas 589
Deflexiones y pendientes de vigas prismáticas 593
Relaciones esfuerzo-deformación para un material Isotrópico 599
Respuestas a los problemas pares 605