Falas mecanicas en esfuerzoz

Instituto Tecnológico de Culiacán | Diseño de Elementos Mecánicos Teorías de fallas |
Ruiz Guzmán Edgar Iván | |

Contenido
Introducción 2
Definición de fallas. 2
Parámetros que intervienen en la falla. 3
Tipos de Fuerza. 3
Fallas por carga estática. 3
Falla de materiales dúctiles. 3
Teoría del esfuerzo cortante máximo 3
Teoría de la energía de distorsión 6
Teoría deCoulomb-Mohr dúctil. 9
Falla de materiales frágiles. 11
Teoría del máximo esfuerzo normal. 12
Teoría de Coulomb-Mohr Frágil 12
Fallas resultantes de cargas variables 13
Duración de la fuerza 14
Formas del elemento o pieza (concentración de esfuerzos). 15
Clasificación de las fallas 15
Beneficios al aplicar las teorías de fallas. 16
Conclusiones 17
Bibliografía 17

Introducción
En esteinforme se pretende dar a conocer aspectos relacionados a las fallas en elementos mecánicos tales como su definición, parámetros que intervienen, entre otras cosas. Todas las máquinas y estructuras son susceptibles de presentar fallas. Pero ¿Por qué? Esto es algo que se ha estudiado por bastante tiempo y en los últimos años se han logrado grandes avances gracias a los métodos de prueba y medición.Sin embargo esto no quiere decir que sea una tarea fácil a lo largo de esta investigación se tratara de abarcar varios aspectos en la identificación y solución de las fallas.
Definición de fallas.
Cuando se habla de una falla se hace referencia a los errores o defectos que pueden surgir en una pieza tales como que la pieza se haya quebrado (fractura), haya sufrido alguna deformación (fluencia) oha quedado de alguna forma inutilizable de acuerdo a su función. La falla depende de la estructura microscópica del material y de la forma de sus enlaces atómicos. Una falla no necesariamente produce colapso o catástrofe.
El origen de una falla se puede encontrar en:
a) Deficiencias de diseño. Como presencia de un concentrador de tensiones severo, insuficiente información acerca del tipo ymagnitud de carga de servicio y selección inapropiada de materiales.
b) Imperfecciones en materiales. Tales como segregación, contenido excesivo de inclusiones, porosidades y cavidades de contracciones.
c) Defectos o deficiencias de fabricación. Entre los cuales se encuentran inducción inconveniente de esfuerzos residuales, generación de concentradores de tensiones superficiales ydescarburización.
d) Errores de montaje. Como des alineamiento, especificaciones de montaje ambiguas o incompletas.
e) Condiciones inapropiadas de servicio. Una causa frecuente de fallas en servicio es la operación de equipos bajo condiciones anormalmente severas de velocidad, carga, temperatura, ambiente químico o sin un adecuado mantenimiento.
Parámetros que intervienen en la falla.
Tipos deFuerza.
Fallas por carga estática.
Una carca estática es una fuerza que no cambia con el tiempo su magnitud, ni el punto donde se aplica, ni su dirección. Es considerada una fuerza estacionaria. Este tipo de carga puede producir tensión o compresión axial, una carga cortante, una flexión cortante, una carga torsional o cualquier combinación de éstas.
Para el diseño de máquinas confiables sehan desarrollado teorías de fallas para diferentes grupos de materiales. Estas teorías se dividen en dos grupos:
* Materiales dúctiles.
* Teoría del esfuerzo cortante máximo.
* Teoría de la energía de distorsión.
* Teoría de la fricción interna.
* Materiales frágiles.
* Teoría del esfuerzo máximo normal.
* Teoría de Coulomb-Mohr.
Falla de materialesdúctiles.
Un material dúctil es aquel que tiene más del 5% de deformación antes de la fractura. En los materiales dúctiles se considera que la falla se presenta cuando el material empieza a fluir.
Teoría del esfuerzo cortante máximo
Establece que la fluencia del material se produce por el esfuerzo cortante, surgió de la observación de la estricción (disminución de una sección de un cuerpo...