diseño mecanico

















CONCENTRACIÓN DE ESFUERZOS

Introducción

Los esfuerzos generados por fuerzas axiales de tensión o compresión, por momentos flexionantes y por momentos de torsión(torques), son calculados por las siguientes formulas:

Esfuerzos de tensión o compresión

Esfuerzos de flexión

Esfuerzos de torsión

La aplicación de las formulas anteriores es bajociertas condiciones, una de las cuales es que la geometría del elemento sea uniforme en toda la sección de interés.
En algunos casos el diseño de un elemento requiere que existan cambios geométricospara que el elemento cumpla satisfactoriamente con su función, por ejemplo, los ejes que soportan engranes, poleas para bandas, rodamientos.
Los cambios geométricos generan puntos o zonas deconcentración de esfuerzos, además provocan que el esfuerzo real máximo en el elemento de análisis sea mayor que el que se determina por las formulas simples.
Punto o zona de concentración de esfuerzos
Es ellugar donde se concentran los esfuerzos y esto ocurre en los puntos donde existe un cambio geométrico en una pieza. Cabe observar que cuando el cambio geométrico es muy brusco, se da una mayorconcentración de esfuerzos en la zona de cambio, además en forma general la falla o ruptura de un elemento siempre inicia u ocurre en el punto(s) donde hay mayor concentración de esfuerzos, por lo anteriorse puede deducir que en el diseño de un elemento se debe de evitar en lo posible puntos o zonas de altas concentraciones de esfuerzos.

Esfuerzo real máximo
El esfuerzo real máximo ocurre en laszonas de concentración de esfuerzos, para obtener el valor de este esfuerzo es necesario multiplicar el esfuerzo nominal por un factor de concentración de esfuerzos (Kt)El valor del factor de concentración de esfuerzos (Kt) depende de la forma de la discontinuidad, de la geometría específica y del tipo de esfuerzo producido por las cargas aplicadas, para...