Mecánica de Sólidos II

TEORÍAS DE FALLA

Introducción Una teoría de falla nos permite predecir cuándo una determinada condicón de esfuerzo va a producir acción inelástica en un material dúctil o la fractura en un material frágil. Una teoría de falla se refiere a una falla en elmaterial y no a una en la estructura, como pueden ser el pandeo, las deflexiones excesivas, etc. Es importante enfatizar que, debido a que en este curso se estudia únicamente el material en su comportamiento linealmente elástico, se está asociando el fenómeno de fluencia a la falla,aunque la fluencia no es necesariamente una falla. Por ejemplo, un material dúctil tiene una reserva de capacidad de carga una vez que ha llegado a la fluencia, por lo que la fluencia no representa una falla en sí desde el punto de vista de la capacidad de carga. Por el contrario,cuando en un material frágil se llega a la fluencia, prácticamente se llega también a la fractura, debido a que el material por ser frágil no tiene capacidad de deformarse elásticamente sin fallar. Enseguida se presentan dos curvas esfuerzodeformación típicas: una para un material frágily otra para uno dúctil. La falla final del material, definida por la fractura del espécimen de prueba, corresponde al último punto de la curva.

σ

Falla

σ

ε

ε

a) Frágil

b) Dúctil

Con respecto a los dos tipos de comportamiento representados por las curvasesfuerzodeformación anteriores, podemos identificar las siguientes diferencias: • Material frágil. Tiene poca capacidad de deformación inelástica, por lo que al llegar a la fluencia prácticamente también se llega a la fractura del material. Al momento de fracturarse, la falla es súbita sinapreciarse deformaciones. Material dúctil. Tiene capacidad de deformarse inelásticamente sin fallar. Antes de que se presente la fractura del material, existen deformaciones considerables, que permiten que uno se anticipe a la falla.



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CV 95-842 Mecánica de Sólidos [continua]

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