Resortes de Extencion

Teorias de falla
Se conocen como teorías de falla a los criterios usados para determinar los esfuerzos estáticos permisibles en estructuras o componentes de máquinas. En el cual puede significar el principio del comportamiento inelástico del material o el momento de la ruptura del mismo. Se utilizan diversas formulaciones, dependiendo del tipo de material que se utiliza.
Más precisamente,una máquina trabaja en ciclos reversibles debe ser diseñada de tal manera que sus tensiones no salgan del dominio elástico. Los criterios de fallo elástico establecen diferentes aproximaciones para diferentes materiales que permiten realizar el diseño de manera correcta. La ocurrencia de fallo elástico no implica en muchos casos la rotura de la pieza, ese otro caso requiere el estudiomediante mecánica de la fractura.
Aceptando una teoría en la que la resistencia del material este expresada en términos del esfuerzo cortante máximo que resiste dicho material puede establecer el momento en que ocurre la falla estudiando la curva de esfuerzo cortante- deformaciones angulares. Los criterios de falla que se han presentado en pasado podrían clasificarse primeramente en dos grupos:

1- Elque utiliza criterios dinámicos; es decir. Que refiere la condición de falla a esfuerzos actuantes.

2- El que utiliza criterios cinemáticas, en los que la falla se define en términos de las deformaciones producidas.


Teorias de falla para Materiales Ductiles
Se considera materiales dúctiles a aquellos que pueden deformarse considerablemente antes de llegar a rotura. Para este tipo demateriales existen dos teorías, la teoría de la máxima tensión cortante y la teoría de la máxima energía de distorsión.



Teoría de la tensión tangencial máxima (Criterio de Tresca)
Esta teoría fue propuesta por Henri Tresca, bajo este criterio una pieza resistente o elemento estructural falla cuando en alguno de sus puntos sucede que:

Siendo:
, la tensión de límite elástico del material dela pieza.
, la tensión cortante máxima del punto considerado.
, la mayor y la menor tensión principal en el punto considerado.


Teoría de la máxima energía de distorsión (Criterio de Von Mises)
Esta teoría fue formulada por Richard von Mises y es aplicable paramateriales dúctiles que sufren unesfuerzo de tracción/compresión.
Enuncia que el material no fluirá en el punto analizado siempre que la energía de distorsión por unidad de volumen en el punto no supere la energía dedistorsión por unidad de volumen que se da en el momento de la fluencia en el ensayo de tracción.



Para el gráfico tenemos que el material no fluirá mientras los esfuerzos semantengan dentro de lazona sombreada.
 La expresión propuesta por Von Mises y Hencky, de acuerdo con este criterio una pieza resistente o elemento estructural falla cuando en alguno de sus puntos la energía de distorsión por unidad de volumen rebasa un cierto umbral:

En términos de tensiones este criterio puede escribirse sencillamente en términos de la llamada tensión de von Mises como:

Donde:
, son las tensionesprincipales en el punto considerado.


Teorias de falla para Materiales Fragiles
Son aquellos materiales cuyo período de deformación elástica essumamente corto y tienden a quebrarse directamente al fallar.Para los materiales frágiles tenemos dos teorías o criterios aplicables:

➢
 Teoría del máximo esfuerzo normal (Criterio de Rankine).
➢
Criterio de falla de Mohr.

Teoría del máximo esfuerzonormal
Propuesta por Rankine, bajo este criterio un material frágil fallará si en alguno de sus puntos sucede que:


Criterio de falla de Mohr

Es un criterio de resistencia estática aplicado a los materiales frágiles.Enuncia que un material no fallará mientras el esfuerzo principal máximosea menor que el esfuerzo de tracción límite, y el esfuerzo principal mínimosea mayor al esfuerzo...