20.5 : Deformación en una sección transversal

Cuando un material se somete a tensión uniaxial, se alarga o contrae en la dirección de la fuerza aplicada y también sufre cambios en las direcciones perpendiculares. Este comportamiento es crucial para comprender cómo se comportan los materiales bajo tensión y se rige por propiedades mecánicas como la relación de Poisson v, que mide la relación entre la deformación transversal y la deformación axial.

A medida que el material se estira, se expande o contrae en direcciones ortogonales a la carga. Este fenómeno varía según las diferentes secciones del material.

Por ejemplo, en la dirección transversal vertical, las expansiones y contracciones se cancelan entre sí en lo que se conoce como superficie neutra, donde no hay tensión longitudinal.

Sin embargo, el material se comporta de manera diferente en la dirección transversal horizontal; las secciones se doblan formando arcos circulares debido a las variadas expansiones y contracciones a lo largo del espesor del material. Los arcos circulares están centrados en un punto O’, con un radio de curvatura r’. El radio de curvatura de la viga debido a la flexión está centrado en un punto O’, con un radio de curvatura r’. La flexión en ambas direcciones está relacionada con la relación de Poisson del material. El radio de curvatura de estos arcos, especialmente visible lejos de la superficie neutra, es inversamente proporcional al coeficiente de Poisson.

La curvatura de la sección transversal del material, conocida como curvatura anticlástica, revela cómo el material se dobla en direcciones ortogonales a la dirección primaria de flexión.