Teoria de fallas

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LERMA

ALUMNO:
MARCO ENMANUELHOMÁ VALENCIA

ANALISIS DE VIBRACIONES

PROFESOR:
ING. CARLOS OREZA SANZ

24 DE AGOSTO DE 2012
INDICE

1.1 Introducción…………………………………………………………………….......... 3

1.2 Modo de falla………………………………………………………………………… 4

1.3 Factores de concentración de esfuerzos………………………………………..... 5

1.4 Factores deconcentración de esfuerzos por carga cíclica
y fatiga………………………………………………………………………………..17
1.5 Teorías de falla…………………………………………………………………….. 18

1.6.1 Teoría del esfuerzo cortante máximo (Tresca o Guest.)…………………... 19

1.6.2 Teoría de la energía de distorsión máxima (Von Mises)…………………… 20

Conclusión……………………………………………………………………………..... 25Bibliografía……………………………………………………………………………… 26

INTRODUCCIÓN
El campo del diseño de máquinas es un subconjunto del diseño mecánico, donde lo fundamental se lleva a cabo se lleva a cabo sólo en la rama de las estructuras y el movimiento. Por ejemplo, el diseño de los intercambiadores de calor, las compresoras de aire y los motores de combustión interna implica un diseño mecánico pero no un diseño de máquinas, porque depende del uso de materiales técnicos de la transferencia decalor, la termodinámica y la combustión. Por otra parte, el diseño de una caja de engranes, de un sistema impulsor por banda V, de un carburador o de la estructura de un motor, son claramente diseños de máquinas porque dependen del material técnico relacionado con la resistencia de materiales, la mecánica de cuerpos sólidos, la cinemática y la dinámica. Ese material técnico se relaciona con la ramade estructuras y movimiento de la ingeniería mecánica. Cuando un cuerpo que está sometido a una carga externa es seccionado, hay una distribución de fuerza que actúa sobre el área seccionada que mantiene cada segmento del cuerpo en equilibrio. La intensidad de esta fuerza interna en un punto del cuerpo se denomina esfuerzo. La falla de un elemento se refiere a la pérdida de su funcionalidad, esdecir cuando una pieza o una máquina dejan de ser útiles.
Esta falta de funcionalidad se dar por:
* Rotura
* Distorsión Permanente
* Degradación

La rotura o la degradación permanente se deben a que los esfuerzos soportados son mayores que la resistencia del material de fabricación. Para poder determinar para qué cantidad de esfuerzo aplicado se producirá una falla, se utilizanalgunas teorías de falla. El problema de la resistencia mecánica es uno de los temas más importantes en el diseño de partes de máquinas. En esta unidad veremos las teorías que se asocian con la predicción de fallas basadas en los esfuerzos.
Tal vez la tarea más frecuente emprendida en el diseño ingenieril es la predicción matemática de fallas. Una idea común, aunque falsa, es que las fallas departes mecánicas se deben solo a rupturas, es decir, a la fractura de una pieza en dos o más partes. Sin embargo, en realidad hay un gran número de modos de falla que se basan en otros mecanismos de falla. Por esta razón, debemos tratar de identificar los agentes inductores de fallas, así como los modos que estas asumen. Conocido esto, debemos entonces encontrar una definición de falla que seaaplicable a todos los modos posibles en que puede ocurrir.
1.2 Modos de Falla

Los agentes inductores de fallas actúan sobre partes de máquinas para manifestar las fallas en diversas formas. Los modos de falla de partes de máquinas pueden clasificarse como elásticos, plásticos, de fractura o de cambio de material. El modo de falla puede ocurrir repentinamente o puede tener lugar durante un largoperiodo. Además, el modo puede ser modificado si la falla ocurre en un punto alto de la parte, sobre una superficie o incluso sobre el volumen de esta. Los parámetros que definen los modos de falla están ilustrados en la tabla 1-
Si consideramos todas las combinaciones de esos parámetros de modos de falla, vemos que existen 4x2x3=24 modos únicos...