Torsion

Torsión mecánica
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Viga circular bajo torsión
En ingeniería, torsión es la solicitación que se presenta cuando se aplica un momento sobre el eje longitudinal de un elemento constructivo o prisma mecánico, como pueden ser ejes o, en general, elementos donde una dimensión predomina sobre las otras dos, aunque esposible encontrarla en situaciones diversas.
La torsión se caracteriza geométricamente porque cualquier curva paralela al eje de la pieza deja de estar contenida en el plano formado inicialmente por las dos curvas. En lugar de eso una curva paralela al eje se retuerce alrededor de él (ver torsión geométrica).
El estudio general de la torsión es complicado porque bajo ese tipo de solicitación lasección transversal de una pieza en general se caracteriza por dos fenómenos:
1. Aparecen tensiones tangenciales paralelas a la sección transversal. Si estas se representan por un campo vectorial sus líneas de flujo "circulan" alrededor de la sección.
2. Cuando las tensiones anteriores no están distribuidas adecuadamente, cosa que sucede siempre a menos que la sección tenga simetría circular,aparecen alabeos seccionales que hacen que las secciones transversales deformadas no sean planas.
El alabeo de la sección complica el cálculo de tensiones y deformaciones, y hace que el momento torsor pueda descomponerse en una parte asociada a torsión alabeada y una parte asociada a la llamada torsión de Saint-Venant. En función de la forma de la sección y la forma del alabeo, pueden usarsediversas aproximaciones más simples que el caso general.

|Contenido |
|[ocultar] |
|1 Torsión general: Dominios de torsión |
|2 Torsión de Saint-Venant pura|
|2.1 Torsión recta: Teoría de Coulomb |
|2.2 Torsión no recta: Teoría de Saint-Venant |
|2.3 Analogía de la membrana de Prandtl |
|2.4 Secciones cerradas simples de pared delgada|
|2.5 Secciones multicelulares de pared delgada |
|3 Torsión alabeada pura |
|3.1 Secciones abiertas de pared delgada |
|4 Torsión mixta |
|5Referencias |

[editar] Torsión general: Dominios de torsión

En el caso general se puede demostrar que el giro relativo de una sección no es constante y no coincide tampoco con la función de alabeo unitario. A partir del caso general, y definiendo la esbeltez torsional como:

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Donde G, E sonrespectivamente el módulo de elasticidad transversal y el módulo elasticidad longitudinal, J, Iω son el módulo torsional y el momento de alabeo y L es la longitud de la barra recta. Podemos clasificar los diversos casos de torsión general dentro de límites donde resulten adecuadas las teorías aproximadas expuestas a continuación.
De acuerdo con Kollbruner y Basler:[1]
• Torsión de Saint-Venant pura,cuando [pic].
• Torsión de Saint-Venant dominante, cuando [pic].
• Torsión alabeada mixta, cuando [pic].
• Torsión alabeada dominante, cuando [pic].
• Torsión alabeada pura, cuando [pic].
El cálculo exacto de la torsión en el caso general puede llevarse a cabo mediante métodos variacionales o usando un lagrangiano basado en la energía de deformación. El caso de la torsión...