teoria de fallas

CAPITULO IV. TEORIA

1. DISEÑO POR RESISTENC
1.1.

Introducción

En el campo es común ver p
de máquinas que fallaron es
de cargas estilticas o cargas
que indican la necesidad d
principios que rigen el disefl
su mejor desempeflo. Lo idea
los resultados de los ensayo
elegido para el diseflo. Si sob
o de torsión o cargas combin
resultados de los ensayos
además de las condicionestrabajo, acabado superficial
ensayos, es frecuente que l
utilicen los valores de resiste
diferentes materiales o el ap
tema, siempre y cuando la fa
vida humana o cuando el vo
regla general cuando sobre l
material es dúctil no se ne
esfuerzo en el análisis o disei
como tal, se hace necesa
concentración del esfuerzo Kt

Las teorías de falla han sido
carga estática y materiales icondiciones de carga como im

l.2. Teoría del esfuerzo norm
que la faI1H se produce cuan
es igual a la resistencia. Si l
02 > 03 (esfuerzos principal
entonces:

Donde:

St
Se

=

Resistencia de
Resistencia de

En el caso de materiales frági

CíI

==

Sut

o

Donde:
SU! Y Suc son
compresión, respectivamente

Esta teoría ha sido encontra
como frágiles. Teniendo cn c
lasresistencias (Sut y Suc)
hipótesis de falla del esfuer
fuera del cuadro del diagram

s uc

Figura 22.Diagrama de esfu
normal máximo.

1.3. Teoría del esfuerzo corta

En materiales dúctiles predic
5'
'll1áx :;:, - )
o Cíl
Cí3 :;:, S\,
2

Los esfuerzos cortantes princ

2

2

2

2

Como 1:mi'tx no puede super
(Figura 23) por 01< (Sy/n)' y
teoría del esfuerzo normal mFigura 23. Hipótesis del esf

Además establece que la res
por: Ssy = 0.50 Sy. Hay segu
=

t
Olax

±)(Ol 2 ) .Sg. Sv
-O~2.12 2n
~

Las rectas de frontera serán

1.4. Teoría de la fricción in

No todos los materiales ti
tensión iguales a sus valore
los valores de estas resisten
de la teoría de Mohr conocid
establece:

.93
St

Se

1

Siempre que

al

cantidadespositivas. Para
predice mediante: al Sr, a

En las ecuaciones 4.6 y 4.7,
a la fluencia (Sy) o la resis
muestra la hipótesis de la te

de esfuerzo biaxial.

Figura 24. Gráfica de la f
Coulomb- Mohr.

1.5. Teoría de la energía de d

Conocida también con el nom
teoría de vonMises-Hencky
establece que para el estado
o esfuerzo de vonMises ((J.) p

2

y se prevé ocurrirá la fluenesfuerzo biaxial, (J' se reduce

Si ay ,

(JI'

Y Txy son obtenido

Si solamente

(J,

y

están

Para casos de torsión pura:
0.577 Sy. La ecuación (4.1
el interior de un volumen
producirá el fallo de la pieza
biaxia1 viene dada por una e

- 0

Figura 25. Diagrama de la e
1.6. Caso de materiales dúc

1. Para el caso del diseño
precisión se puede emplear
(TECM). Asímismo, cuando
han de ser altos o cuando

tamaño de una pieza. Esta t

2. La teoría de la energía de
caso de rediseño de piezas,
falla real ele un elemento m
seguridad son estrechos. Es

1.7. Caso de materiales frág

Estos materiales se caract
fluencía, la resistencia a la
que la resistencia a la tensi
(Ssu) es aproximadamente
teoría del esfuerzo normal
Mohr resultan aceptables pa2. FALLA POR FATIGA

2.1. Introducción

Hay cargas que ocurren
máquinas
que producen
alternantes o fluctuantes
fatiga. Bajo esta condició
esfuerzo máximo menor q
por debajo del esfuerzo d
después de un determina
característica más notab
esfuerzos se repitieron m
FALLA POR FATIGA.

Por lo general una falla po
y propagación de grietas,
crítica de fractura súbita
grietageneralmente se des
en el material, tal como u
cunero o chavetero, un
esfuerzos, tos que fre
superficie.
Frecuenteme
observa una zona de SU
marcas ondulares conocid
áspera de fractura sú bila
y total y por tanto peligro
de fallas es más complejo
La teoría más exacta cono
falla por fatiga se conoce
deformación". Su aplicac
que conlleva a incertidum
La fatiga se aborda de
aplicación:...