22.4 : Deformaciones Plásticas

La deformación plástica representa un concepto fundamental en la ciencia de los materiales, que explica el cambio irreversible en la forma de un material cuando experimenta tensiones más allá de su capacidad elástica. Este fenómeno es importante en ingeniería estructural, especialmente en el diseño y análisis de vigas en voladizo (estructuras que están fijadas de forma segura en un extremo y soportan cargas en el extremo opuesto). Cuando estas vigas se someten a cargas dentro de su rango elástico, volverán a su forma original cuando se retire la carga, demostrando la propiedad de elasticidad. Sin embargo, superar este límite elástico conduce a la deformación plástica, que se inicia en el extremo fijo debido al momento de flexión máximo y se manifiesta como una curvatura permanente conocida como "bisagra plástica".

A medida que aumenta la carga, la bisagra plástica se extiende progresivamente hacia el extremo libre de la viga, marcando la transición de una deformación reversible a una irreversible. Este cambio también altera la distribución de tensiones dentro de la viga desde un patrón uniforme, directamente proporcional a la carga aplicada, a una disposición más compleja que define el límite elástico del material. La carga continua resultará en la fractura de la viga.

Comprender el concepto de deformación plástica es vital a la hora de diseñar estructuras que deben ser seguras y económicamente viables. Es crucial garantizar que estas estructuras puedan soportar las cargas previstas.