Diseño de maquinas

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA.
MINISTERIO DE LA DEFENSA.
UNIVERSIDAD EXPERIMENTAL POLITECNICA DE LAS FUERZAS ARMADAS BOLIVARIANAS.










Carrera: Ingeniería mecánica

Guacara Diciembre de 2010.

CONCENTRACION DE ESFUERZOS.

La concentración de esfuerzos se define como un pico en la intensidad del esfuerzo que ocurre en un punto dediscontinuidad geométrica de un elemento sometido a carga. Ejemplos de tales discontinuidades geométricas son: entallas, taladros, roscas, reducciones de espesor, etc.
Los efectos de la concentración de esfuerzos dependen de la intensidad y tipo de carga (estática o cíclica), material, geometría del elemento y geometría de la discontinuidad. Se define el factor de concentración de esfuerzos k como larelación entre el esfuerzo máximo o pico y el esfuerzo nominal en la sección neta, ambos en el rango elástico de carga. Este factor k es aplicado al esfuerzo nominal presente en el elemento para obtener el esfuerzo máximo de entalla, que será el que nos dé finalmente el Factor de Seguridad en el elemento.

CONCENTRADORES DE ESFUERZOS.

Un concentrador de esfuerzo puede ser una imperfección, fisurao rayadura, fallas de maquinado, rugosidades, cambios de sección o descontinuidades visibles y microscópicas que causan un aumento en el esfuerzo local; y las regiones donde se ubican estos concentradores de esfuerzo se les llama áreas de concentración de esfuerzos.

DEFINICION DEL TERMINO Kf

Kf: es denominado factor de concentración de esfuerzos, también llamado esfuerzo máximo en probetacon mueca / esfuerzo en probeta libre de mueca.

DEFINICION DE FATIGA DE MATERIALES.
La fatiga es un fenómeno que aparece en elementos sometidos a cargas variables en módulo y/o dirección respecto a la pieza. 
Se observa que los elementos sometidos a cargas variables fallan para tensiones inferiores a la resistencia a fluencia del material obtenida del ensayo estático a tracción. Además elfallo se produce, en muchos casos, sin deformación previa aparente. Este tipo de rotura se llama rotura por fatiga. El fallo depende de la carga aplicada y del número de ciclos de fluctuación.
La fractura por fatiga presenta una sección en la que se distinguen dos zonas: una zona brillante, en la que se aprecia el grano del material, similar a la de una rotura frágil, y otra mate, con unas marcasligeras, como ondulaciones de arena en la playa, que es por la que empezó el fallo y que se ha ido oxidando parcialmente desde el inicio del proceso.
En la figura se aprecian diferentes ejemplos de ejes fracturados por fatiga.

El fallo por fatiga se inicia en muchos casos a partir de una pequeña grieta o defecto (superficial o interno). Esta grieta va agrandándose con la aplicación de numerososciclos de carga, hasta que finalmente la sección resistente del material no es capaz de soportar el esfuerzo y rompe de manera repentina. Las marcas de avance de la grieta son apreciables en muchos casos como pequeñas ondulaciones. La amplitud relativa de las dos zonas diferenciadas en la sección fracturada depende de la intensidad del esfuerzo.

esfuerzos alternanteS.

Esfuerzos alternantes,en esta situación por lo general el esfuerzo medio, presenta igual a cero y la variación de esfuerzo se produce en ambas direcciones, es decir, se producen esfuerzos a tracción y compresión con igual magnitud pero con dirección distinta.

Existen otros tipos de esfuerzos entre los cuales se pueden mencionar:
* Esfuerzo fluctuante, en este caso los valores de los esfuerzos máximo y mínimo noson iguales y se producen en una sola dirección. En algunos casos los esfuerzos pueden estar en distintas direcciones y se tendrán combinaciones de esfuerzos a compresión y tracción respectivamente.
* Esfuerzos intermitentes, se producen cuando el esfuerzo mínimo es igual a cero y la incidencia de las cargas es solamente a compresión o tracción.
* Esfuerzo irregulares o aleatorios,...