Concentracion de esfuerzos

En esta presentación se vera lo que es la concentración de esfuerzos en un material, sus caracteristica y por ultima se vera un ejemplo.

1. Concentración de esfuerzos César Iván Nieves Arroyo. Mecánica de materiales .

2. Definición La concentración de esfuerzo ocurre en aquellos lugares donde existen cambios en su forma geométrica del elemento sometido a cargas y esfuerzos ocasionados por cuñeros, anillos de retención, concentran los esfuerzos provocando falla en las piezas mecánicas. Estos cambios en su geometría pueden ser: Cambios en el ancho o en el espesor dela placa. A gujeros colocados en diversas posiciones o arreglos geométricos C uñeros o cualquier otra característica física similar.

3. L as concentraciones de esfuerzos en un material frágil deben considerarse en el diseño. La razón de esto es que si el esfuerzo ultimo se alcanza en unas cuantas fibras considerablemente cargadas, las fibras del materia se romperán, aunque la intensidad del esfuerzo promedio quede debajo del esfuerzo. Estas pocas fibras rotas forman una grieta diminuta que reduce aun mas el área total de la sección. Una grieta progresiva se desarrolla rápidamente haciendo que se fracture todo el miembro.

4. Por otro lado, si el material es dúctil y esta sujeto a cargas estáticas, las concentraciones de esfuerzos no son significativos. Tal y como pasa en una parte móvil de una maquina o en un miembro de un puente, las concentraciones de esfuerzo se deben de considerar mas a fondo . Si unas cuantas fibras se cargan repetidamente hasta una alta intensidad y después se descargan causando que el material se pueda desgastar y esas fibras puedan fracturarse. La fractura de unas cuantas fibras en la sección transversal causa que se reduzca el área y como consecuencia mas fibras se sobrecargaran causando que desarrolle una grieta progresiva hasta llegar a fracturar el miembro.

5. El nombre de concentradores de esfuerzos se debe a que estas características del elemento provocan un cambio en el flujo de esfuerzos en la placa que está sometida a tensión , es decir, provocan una concentración de esfuerzos que varía de acuerdo a distintos factores.

6. El funcionamiento de una placa de metal se ve afectado por la presencia de la concentración de esfuerzos , por lo que determinar la manera en como varían los esfuerzos al añadir o quitar concentradores de esfuerzo , o al distribuirlos en distintas posiciones modificando sus características como son: Radio de curvatura. Diámetro. Espesor. La longitud de la misma placa.

7. Un ejemplo de concentración de esfuerzos en los miembros de una máquina necesitan tener agujeros, ranuras, muescas, cuerdas u otros cambios suaves o abruptos en su geometría que crean perturbaciones en el patrón uniforme de esfuerzos. Esas discontinuidades en la geometría causan altos esfuerzos en regiones muy pequeñas del miembro y se conocen como concentraciones de esfuerzos .

8. H: ancho max. h : ancho min. R: radio. K: factor de concentración de esfuerzo Tabla de concentración de esfuerzo

9. r: radio del circulo. W: ancho mayor.

10. Ejercicio