Concepto de esfuerzo

Esfuerzo normal

En el siguiente diagrama las fuerzas P estiran la barra, los esfuerzos presentes son esfuerzos de tensión. Al invertir el sentido en el que actúan las fuerzas P, la barra estará sometida a esfuerzos de compresión; en ambos casos las fuerzas actúan perpendicularmente a la superficie, por lo que estos esfuerzos son llamados normales.

Generalmente, se asigna la letra sigma (σ) para denotar el esfuerzo normal, el cual se puede determinar de forma sencilla como:

Es importante establecer una convención de signos para los esfuerzos.

Un valor positivo de σ indica un esfuerzo de tensión.

Un valor negativo de σ indica un esfuerzo de compresión.

Se debe hacer notar que la ecuación anterior sólo es válida si el esfuerzo está distribuido uniformemente sobre la sección transversal de la barra, y la fuerza P actúa en el centroide de dicha sección. Dado que P actúa de manera normal a la superficie, generalmente a esta fuerza se le asocia con la variable N, quedando la expresión de esfuerzo como:

Tal como se mencionó con anterioridad, el esfuerzo normal causa en la pieza una deformación que se aprecia como una elongación en el caso de un esfuerzo de tensión o una contracción en el caso de un esfuerzo de compresión. La siguiente animación ilustra la deformación causada por un esfuerzo normal.