concentracion de esfuerzos

Concentraciones de esfuerzos en torsión
Al igual que en las cargas axiales las barras sujetas a torsión también presentan concentraciones de esfuerzos en el cambio de geometría. En la prácticamuchos ejes de transmisión tienen cambios de diámetro, muescas, chaflanes reducciones, etc. para poder fijar la barra a otros engranes o estructuras hacia donde se quiere transferir la potencia.
Tambiénen torsión podemos aplicar el principio de Saint-Venant donde marca que las concentraciones de esfuerzos solo afectan al área cercana al cambio de geometría, por ejemplo en un eje escalonado ladistancia en donde los esfuerzos se comportan de una manera homogénea sería a la distancia del diámetro mayor del eje hacia ambos lados del escalón como se muestra en la siguiente figura.



Si elcambio de diámetro en la barra se hiciera por medio de un ángulo a 90° los esfuerzos en el escalón serían infinitos, por esta razón es común que estos cambios de diámetro se hagan por medio de un radio elcual disminuye la concentración de esfuerzos.
Para calcular el esfuerzo máximo debido a los elevadores de esfuerzo usaremos la siguiente fórmula.


En esta ecuación K es el factor deconcentración de esfuerzos, nom es el esfuerzo de torsión máximo de la parte delgada de la barra, es decir se utiliza el diámetro menor de la barra o del eje.
Para obtener los valores del factor de concentraciónde esfuerzos (K) se utiliza la siguiente gráfica donde se puede observar que si el valor del diámetro del filete es pequeño con respecto al diámetro de la parte delgada del eje el factor deconcentración aumenta, como también aumenta si el cambio de diámetros en el eje es mayor.

En la gráfica se puede ver una línea punteada esta representa al caso donde el radio R es un cuarto del diámetro D2,como se puede ver es un caso especial donde el factor de concentración de esfuerzos casi no varía con el cambio de dimensiones entre el radio y el diámetro pequeño D1.
Al igual en que en la...