Teoría del Esfuerzo Cortante Máximo


Departamento de Mecánica
Sección “Mec-3M/1M”





TEORIA DE ESFUERZO NORMAL MAXIMO



Profesor: Integrantes:
Ing. Saúl Ramos.





Ciudad Bolívar, octubre de 2012

Introducción

Como ingenieros mecánicos se tiene el deber o responsabilidad deentregar a la sociedad herramientas que puedan mejorar el subsistir de las comunidades, empresas e industrias, con la esperanza de aumentar la calidad de producción, diseño y larga vida útil de piezas, equipos y maquinas.
El área de diseño mecánico es muy importante porque nos permite estudiar el comportamiento de los materiales en maquinas o equipos. Actualmente los estudios más realizados eneste campo son los de esfuerzo, torque y deformación, para detectar fallos por medio de gráficos esfuerzo-deformación, por experimento ó por simulación, o simplemente para el diseño de elementos mecánicos que funcionen de manera segura.
En este informe se pretende dar a conocer aspectos relacionados a las fallas en elementos mecánicos tales como su definición, parámetros que intervienen, entreotras cosas. Todas las máquinas y estructuras son susceptibles de presentar fallas. La falla de un elemento se refiere a la pérdida de su funcionalidad, es decir cuando una pieza o una máquina dejan de ser útiles.
El esfuerzo normal (esfuerzo axil o axial) es el esfuerzo interno o resultante de las tensiones perpendiculares (normales) a la sección transversal de un prisma mecánico. Este tipo desolicitación formado por tensiones paralelas está directamente asociado a la tensión normal.
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 ysolución de las fallas, específicamente relacionadas a esfuerzo normal máximo.
El informe estará estructurado por un desarrollo; Concepto de Falla, Diagrama Esfuerzo-Deformación, Esfuerzos Principales, Círculo de Morh, Teoría del Esfuerzo normal máximo y sus ejemplos prácticos.




Definición de fallas.
Cuando se habla de una falla se hace referencia a los errores o defectos que pueden surgir enuna pieza tales como que la pieza se haya quebrado (fractura), haya sufrido alguna deformación (fluencia) o ha 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:

I. Deficiencias dediseño. Como presencia de un concentrador de tensiones severo, insuficiente información acerca del tipo y magnitud de carga de servicio y selección inapropiada de materiales.
II. Imperfecciones en materiales. Tales como segregación, contenido excesivo de inclusiones, porosidades y cavidades de contracciones.
III. Defectos o deficiencias de fabricación. Entre los cuales se encuentran induccióninconveniente de esfuerzos residuales, generación de concentradores de tensiones superficiales y descarburización.
IV. Errores de montaje. Como des alineamiento, especificaciones de montaje ambiguas o incompletas.
V. 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.












Diagrama de esfuerzo y deformación.
Es una herramienta utilizada para el estudio del comportamiento de los materiales cuando se le aplican fuerzas externas. La curva usual Esfuerzo - Deformación (llamada también convencional, tecnológica, de ingeniería o nominal), expresa tanto el esfuerzo como la deformación en términos...