cargas estaticas

INSTITUTO TECNOLOGICO DE SALINA CRUZ
CARRERA:
“ING. MECANICA”

MATERIA:
Diseño mecánico 1

TRABAJO:
Ii unidad. Teoría y criterio de falla por carga
estática.

ALUMNO:
Pérez chiñas Alejandro Cecilio

GRUPO:
8B-1

SEMESTRE:
ViiI

SALINA CRUZ, OAXACA A 1 DE ABRIL DEL 2014

2.- TEORÍAS Y CRITERIOS DE FALLAS POR CARGA ESTÁTICA.
INTRODUCCIÓN
La falla es la pérdida de función deun elemento tanto por deformación (fluencia)
como por separación de sus partes (fractura). Los mecanismos de falla dependen
de la estructura microscópica del material y de la forma de sus enlaces atómicos.
Para predecir la falla de materiales bajo cargas estáticas (se considera carga
estática a aquella que no varía su magnitud ni dirección en el tiempo) y poder
hacer diseños de elementos demáquinas confiables se han desarrollado varias
teorías para grupos de materiales basándose en observaciones experimentales.
Las teorías de falla se dividen en dos grupos:

Teorías de falla.

2.1. CARGAS ESTÁTICAS.
Una carga estática es una fuerza estacionaria o un par de torsión que se aplica a
un elemento. Para ser estacionaria, la fuerza o el par de torsión no deben cambiar
su magnitud,ni el punto de o los puntos de aplicación, ni de dirección. Una carga
estática produce tensión o compresión axial, una carga cortante, una carga
flexionante, una carga torsional o cualquier combinación de estas. Para que se
considere estática, la carga no pude cambiar de ninguna manera.
La falla puede significar que una parte de un elemento se ha separado en dos o
más piezas; se hadistorsionado permanentemente, arruinando de esta de esta
manera su geometría; se ha degradado su confiabilidad; o se ha comprometido su
función, por cualquier razón. Cuando un diseñador habla de falla puede referirse a
cualquiera o todas estas posibilidades. Las fotografías siguientes ilustran algunas
fallas:

Se han propuesto varios criterios teóricos con el objeto de obtener una correlaciónadecuada entre la vida o duración estimada del componente y la que realmente se
logra en las condiciones de carga de servicio para aplicaciones tanto en materiales
frágiles como dúctiles.
Para materiales dúctiles se tienen (criterios de fluencia):
a).- Teoría del esfuerzo cortante máximo (Criterio de fluencia de Tresca).
b).- Teoría de la energía de distorsión (Von Mises-Hencky).
Para materialesfrágiles se tienen (criterios de fractura):
c).- Teoría del esfuerzo normal máximo (Rankine).
d).- Teoría de la fricción interna (Coulomb-Mohr).
e).- Teoría modificada de Mohr.

2.2. CONCENTRADORES DE ESFUERZO.
Las causas de concentraciones de esfuerzos (llamadas también elevadores de
esfuerzos) son muy variadas y numerosas. Se deben principalmente a acabados
superficiales, inclusionesno metálicas y a otras causas.
Una concentración de esfuerzos es cualquier condición que causa que el esfuerzo
local sea mayor que el esfuerzo nominal.
La geometría o forma del espécimen, es uno de los factores más importantes que
contribuyen a la concentración del esfuerzo con bases muy racionales.
En el caso de que no sea posible el uso de técnicas analíticas, se usan métodos
experimentales(fotoelasticidad, extensómetros, recubrimientos frágiles), en los
cuales se prueban elementos reales que proporcionan datos de mucha utilidad
para el diseño. Actualmente se continúan los trabajos con el fin de obtener dichos
factores para el caso de esfuerzos combinados. A continuación podemos observar
en las figuras (2.1) y (2.2) como se distribuyen los esfuerzos:

Figura (2.1).-Concentración de esfuerzos causada por un cambio repentino en la
sección transversal.

Figura (2.2).- Concentración de esfuerzos para una barra cargada en tensión y con
un agujero.
El factor de concentración de esfuerzos está definido por la relación:

Kt = factor de concentración de esfuerzos teórico, dado solamente de acuerdo a la
geometría del espécimen.
σmax = esfuerzo normal máximo en la...