factor de concentracion de esfuerzos



Índice

Introducción……………………………………………………………………………………………………2
Definición………………………………………………………………………………………………………3
Cuando considerar que hay concentración de esfuerzos…………..……………………………………4
Concentradores de esfuerzos……………………………………………………………………………….5
Múltiples concentradores de esfuerzos……………………….……………………………………………6
Factor teórico de concentradores de esfuerzos…………………………………………………………..7Métodos de cálculo del factor de concentración de esfuerzos en una placa con concentradores de esfuerzos………………………………………………………………………………………………………8
Cómo disminuir el efecto de los concentradores de esfuerzos………………………………………...10

Conclusión……………………………………………………………………………………………….......12

Bibliografía…………………………………………………………………………………………………...13













Introducción

La concentración deesfuerzos es un obstáculo que los ingenieros debemos enfrentar al diseñar un elemento que requiera cambios súbitos de geometría debido a su aplicación, como son barrenos, cuñas, etc. en otras palabras, que tenga concentradores de esfuerzos.
Debido a la infinidad de diferentes concentradores de esfuerzos que pueden estar presentes en una placa, por su geometría, posición u otras características,es de vital importancia conocer y entender los conceptos básicos de lo que en sí la concentración de esfuerzos.

Una medida del grado de concentración de esfuerzos viene dado por el denominado factor geométrico de concentración de esfuerzos se define como la relación entre el esfuerzo local máximo (“punta de esfuerzo”) y el esfuerzo nominal correspondiente


Ahora el factor geométrico deconcentración de esfuerzos tiene en cuenta solamente la participación de la geometríaen el crecimiento de los esfuerzos locales. El estudio de la fatiga muestra que a pesar de que la resistencia a la fatiga se reduce considerablemente por las mencionadas concentraciones geométricas de esfuerzos, dicha reducción es a menudo menor que lo que indica el factor geométrico de concentración de esfuerzos.Definición
Las fórmulas elementales usadas en el diseño se basan en elementos que tienen una sección transversal constante o que el cambio en esta es gradual. Estas condiciones, sin embargo, difícilmente se encuentran en la realidad debido a los requerimientos o las características de los elementos de máquinas o estructuras actuales. La presencia de cuñeros, surcos,agujeros, etc. Provoca modificaciones en la distribución de los esfuerzos. Por lo que aparecen esfuerzos mayores en algunas zonas. Este fenómeno se conoce como concentración de esfuerzos.
El concepto de concentración de esfuerzos, se refiere al estado macroscópico de esfuerzos, y tiene un significado único para problemas en el plano que involucran la definición de esfuerzo promedio. Entonces, si sebarrena un agujero en una placa sometida a tensión, el esfuerzo presente en el elemento es constante siempre y cuando se mida a una distancia apreciable del agujero, pero el esfuerzo tangencial en el borde del agujero se vería incrementado considerablemente.

Este cambio o incremento en el esfuerzo en el borde es denominado concentración de esfuerzos. Por lo que es importante de terminar elfactor de concentración de esfuerzos kt









CUANDO CONSIDERAR QUE HAY CONCENTRACIÓN DE ESFUERZOS

La concentración de esfuerzos se puede despreciar en los casos:
Si la carga es baja y estática
Si la temperatura de la pieza y del ambiente es normal.
Si el material es dúctil (si resiste 5% de alargamiento antes de la falla)

En los siguientes casos si se debe considerar aplicar unfactor de concentración de esfuerzos.
Si el material es frágil
Si el material es dúctil a temperaturas extremas que lo hacen frágil
Si hay rápidos cambios de esfuerzos que no permitan que haya una fluencia local
Si hay esfuerzos cíclicos.
Se tiene la siguiente tabla en la cual hay criterios para aplicar o no un factor de concentración de esfuerzo.

Material
Condición de Carga
Si o No...