18.16 : Deformación cortante

La deformación cortante representa el cambio angular de un elemento cúbico cuando se somete a un esfuerzo cortante. Este tipo de tensión puede transformar un cubo en un paralelepípedo oblicuo sin influir en las deformaciones normales. El elemento cúbico experimenta una transformación significativa cuando se expone únicamente a un esfuerzo cortante. Su forma cambia de un cubo perfecto a un romboide, lo que demuestra claramente el efecto de la tensión de corte. El grado de esta deformación se considera positivo si reduce el ángulo entre los ejes.

La relación entre el esfuerzo cortante y la deformación se puede visualizar a través de un diagrama similar a un gráfico estándar de tensión-deformación. Sin embargo, el rendimiento y las resistencias finales difieren. Este diagrama ilustra la ley de Hooke en acción, con la línea recta inicial que indica una proporcionalidad directa entre el esfuerzo cortante y la deformación.

La constante G en la ley de Hooke para el esfuerzo cortante se denomina módulo de rigidez o módulo de corte del material. Esta constante se expresa en las mismas unidades que el esfuerzo cortante. La deformación cortante se puede definir para una variedad de tensiones. Aprovechando el principio de superposición, podemos derivar la forma generalizada de la ley de Hooke. Esta ley implica tres constantes. Dos constantes se determinan experimentalmente, mientras que la tercera se obtiene mediante computadoras.