Fatiga - Resolución Ejercicio N° 9.pptx

Por medio de ensayos de laboratorio se ha determinado que el acero que compone el perfil de la figura posee las siguientes características: sigma fl = 4000 Kg/cm2; sigma R = 6000 Kg/cm2 y sigma A ≈ ½ sigma R = 3000 Kg/cm2. Para las condiciones de vínculo y carga indicadas se pide:

1. Fatiga (Diagrama de Smith) Resolución del Ejercicio N° 9 de la Guía de la Práctica – TP N° 10 (Ejercicio V del Complemento Teórico) Curso de Estabilidad IIb Ing. Gabriel Pujol Para las carreas de Ingeniería Mecánica e Ingeniería Naval y Mecánica de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Buenos Aires

2. Por medio de ensayos de laboratorio se ha determinado … Enunciado …que el acero que compone el perfil de la figura posee las siguientes características:  fl = 4000 Kg/cm 2 ;  R = 6000 Kg/cm 2 y  A ≈ ½  R = 3000 Kg/cm 2 . Para las condiciones de vínculo y carga indicadas se pide: Construir el Diagrama de Smith modificado . Hallar las ecuaciones de los esfuerzos máximos, esfuerzos medios y esfuerzos mínimos. Hallar los esfuerzos admisibles para carga estática, carga intermitente y carga alternante. Para la carga dada determinar en cada caso (carga actuando estáticamente, carga actuando en forma intermitente y carga actuando en forma alternante) si hay o no falla del material. Considerar  fl =  adm .

3.  fl = C 45° Realizamos el diagrama de Smith modificado … Resolución  m  +  R (6000)  A (3000)  A’ (-3000)  fl (4000) C B’ B A A’ M         Medimos del gráfico los esfuerzos admisibles para carga estática (  C ), carga intermitente (  B ) y carga alternante (  A )  B  A Unimos A – M y A’ - M Quedan definidos los puntos A , A ’ , C y M Trazando la vertical que pasa por el punto donde A’ – M corta al eje de abscisas, quedan definidos los puntos B y B’ . Trazamos el diagrama de Smith modificado Trazamos la recta a 45 ° y horizontales por  R ,  fl ,  A y  A’ Las ecuaciones de sus lados son:

4. Verificamos para los distintos casos si hay o no falla del material … Resolución De la tabla de perfiles I 300 DIN 1025 obtenemos: W = 653 cm 3 La sección más solicitada será el empotramiento que soporta un momento flexor que podemos calcular como:   Carga estática     No hay falla estática del material

5. Para un par flexor variable entre dos valores límites M máx y M min … Resolución …dimensionaremos el elemento según el criterio de Soderberg . Así se tiene:   coeficiente que modificará el valor de la tensión máxima para momento flexor variable Ver Tutorial “ Fatiga (Criterio de Soderberg )”

6. Para un par flexor variable entre dos valores límites M máx y M min … Resolución En este caso tendremos que: Carga intermitente     No hay falla por fatiga del material Carga alternante En este caso tendremos que:     Hay falla por fatiga del material

7. Bibliografía Estabilidad II - E. Fliess Introducción a la estática y resistencia de materiales - C. Raffo Mecánica de materiales - F. Beer y otros Resistencia de materiales - R. Abril / C. Benítez Resistencia de materiales - Luis Delgado Lallemad / José M. Quintana Santana Resistencia de materiales - V. Feodosiev Resistencia de materiales - A. Pytel / F. Singer Resistencia de materiales - S. Timoshenko

8. Muchas Gracias