Esfuerzos Mecánicos: Flexión Y Torsion

FLEXION

1-Flexión práctica y pura.

El esfuerzo de flexión puro o simple se obtiene cuando se aplican sobre un cuerpo pares de fuerzas perpendiculares a su eje longitudinal, de modo que provoquen el giro de las secciones transversales con respecto a las inmediatas.
Sin embargo, y por comodidad, para realizar el ensayo de los distintos materiales bajo la acción de este esfuerzo, se empleageneralmente a los mismos comportándose como vigas simplemente apoyadas, con la carga concentrada en su punto medio (flexión práctica u ordinaria).
En estas condiciones, además de producirse el momento de flexión requerido, se superpone a él un esfuerzo cortante, cuya influencia en el cálculo de la resistencia del material varía con la distancia entre apoyos, debido a que mientras los momentosflectores aumentan o disminuyen con ésta, los esfuerzos cortantes se mantienen constantes.
Es por esta razón, que la distancia entre los soportes de la probeta beta se ha normalizado convenientemente en función de la altura o diámetro de la misma, pudiéndose aceptar entonces que la acción máquina es del esfuerzo de corte resulta prácticamente despreciable frente a los valores que adquiere elde flexión.
Para ensayos más precisos, la aplicación de la carga se realiza teniéndose en cuenta la definición del esfuerzo, como indica la figura b, con lo que se consigue flexión pura entre las secciones M y N, pues en esta distancia el esfuerzo cortante es nulo y el momento flector permanece constante. Por otra parte, la rotura de la viga se produce indistintamente en cualquier seccióncomprendida en dicho tramo, lo que hace que se verifique en aquélla probeta debilitada, no ocurriendo lo mismo en el caso de flexión práctica, que siempre tiene lugar en la sección sobre la que actúa la carga o en una muy próxima.

2-Diagrama de momentos flectores y de esfuerzos de corte
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3-Distribución de los esfuerzos en las secciones transversales.


Por efecto delflexionamiento y de acuerdo con la aplicación en cualquier sección, las fibras inferiores de la probeta sufren un alargamiento y las superiores un acortamiento, hecho que pone de manifiesto que estarán sometidas respectivamente a esfuerzos de tracción y compresión, de lo que deducimos que si sobre una misma sección transversal actúan tensiones de distinto signo, deberán existir puntos de ella para loscuales los esfuerzos sean nulos. Dichos puntos determinan una recta que, en forma general, podemos suponer coincidente con el eje medio de la sección transversal y a la que se denomina eje neutro; la coincidencia de los ejes neutros de todas esas secciones determina el plano o fibra neutra de la probeta.
Por lo expuesto, la fibra neutra no experimenta ninguna deformación y divide a la probeta endos zonas, una sometida a esfuerzos de tracción y otra a los de compresión.


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Durante el período elástico del material, dichas secciones se conservan planas o sea que todos sus puntos se deforman proporcionalmente a sus distancias al eje neutro, obteniéndose en consecuencia un diagrama de deformaciones unitarias.
Pasada la proporcionalidad, la variación de ( sigue resultandolineal, en cambio el diagrama de ( tiende a manifestarse curvo en sus extremos, o sea que las fibras que entran en su período plástico experimentan menores incrementos de las tensiones para iguales aumentos de las deformaciones.
La modificación de la variación lineal de las tensiones se incrementa hasta la fractura, en cuyo instante es posible suponer que sólo las fibras próximas al eje neutro semantienen en su período proporcional.
En general y durante toda la experiencia, las fibras que se encuentran en el período elástico hacen que las que le son adyacentes presenten una mayor resistencia, con respecto a los valores que tendrían en tracción o compresión pura.
Una de las condiciones de equilibrio en flexión establece que el momento de las fuerzas interiores debe ser igual al de las...