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ELEMENTOS DE MÁQUINAS
ÁREA DE INGENIERÍA MECÁNICA
PROBLEMA 1

TEMA III: FATIGA Y FRACTURA

Se tiene una barra de acero las siguientes características:
con
σ u = 700 MPa, S F = 200 MPaDeterminar el coeficiente de seguridad en cada uno de los casos siguientes:
a)
b)
c)
d)
e)
f)

σm = 140 M Pa
σ m = 140 M Pa, σa = 70 MPa
σ m = 100 M Pa, σaeq = 80 MPa
σm = 140 M Pa, σ a = 80 MPa,τ a = 70 MPa, τ m = 60 MPa
σ aeq = 100 MPa
σ m = 50 MPa, σaeq = 50 Mpa

Solución
a) σ aeq = 0
σ meq = 242.49 MPa
b) σ aeq = 121.24 MPa
σ meq = 242.49 MPa
c) σ aeq = 80 MPa
σ meq = 173.2 MPad) σaeq = 145.26 MPa
σmeq = 249.80 MPa
e) σaeq = 100 MPa
σmeq = 0 MPa
f) σ aeq = 50 MPa
σm eq = 50 MPa

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PROBLEMA 2

TEMA III: FATIGA Y FRACTURA

La figura muestra una barra de torsión cargada con F = 35 N y el torsor que varía
entre 0 y 8 N·m. El acero tiene σu = 1070 MPa. Los extremos del resorte están
esme rilados y el resto tienen acabado superficia l de laminación en caliente. Los
coeficientes de concentración de tensiones en lo s acuerdos s on K tf =1.68 para flexión y
Ktt =1.42 para torsión. Determinar el diámetro adecuado si el coeficiente de seguridad
debe ser superior a 1.8.

Solución
d ≥ 9.26 ·10 -3 m

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PROBLEMA 3

TEMA III: FATIGA Y FRACTURA

La figura muestra un eje m
ecanizad soportado por dos rod
o
amientos a bolas en
A y D. El eje soportauna carga que no gira de 6675 N. El radio de acuerdo es 3.2 mm.
Determinar la vida del eje.
Dato: σu = 710 MPa

Solución:
N = 46774 vueltas

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PROBLEMA 4

TEMA III: FATIGA Y FRACTURA

Determinar el tamaño de una barra de acero estirado en frío con σu = 690 Mpa.
para que resista una carga...