Unidad temática 2 Esfuerzos de trabajo y Teorías de fallas
UT2 Esfuerzos de Trabajo Teorias de fallas de concentradores de esfuerzos 2A Graficos Unidad temática 2 Esfuerzos de trabajo y Teorías de fallas • Graficas de concentradores de esfuerzos para obtener la constante K • Gráficos de resistencia a la fatiga 2A Parte P2 1 MC. Daniel Ramirez Villarreal Diseno de Elementos de Maquinas 1 UT2 Esfuerzos de Trabajo Teorias de fallas de concentradores de esfuerzos 2A Graficos 2.3.3 Gráficos de Factores de concentración de esfuerzos Figura 2.2.1 Factores de concentración de esfuerzos para placa rectangular con agujero central. a) carga axial. Diseñ Diseño de Elementos de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal Diseno de Elementos de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal 2 2 UT2 Esfuerzos de Trabajo Teorias de fallas de concentradores de esfuerzos 2A Graficos Figura 2.2.1 Factores de concentración de esfuerzos para placa rectangular con agujero central. b) flexión. Diseñ Diseño de Elementos de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal Diseno de Elementos de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal 3 3 UT2 Esfuerzos de Trabajo Teorias de fallas de concentradores de esfuerzos 2A Graficos Figura 2.2.2 Factores de concentración de esfuerzos para placa rectangular con filete. a) carga axial. Diseñ Diseño de Elementos de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal Diseno de Elementos de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal 4 4 UT2 Esfuerzos de Trabajo Teorias de fallas de concentradores de esfuerzos 2A Graficos Figura 2.2.2 Factores de concentración de esfuerzos para placa rectangular con filete. b) flexión. Diseñ Diseño de Elementos de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal Diseno de Elementos de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal 5 5 UT2 Esfuerzos de Trabajo Teorias de fallas de concentradores de esfuerzos 2A Graficos Figura 2.2.3 Factores de concentración de esfuerzos para placa rectangular con entalladura a) carga axial. Diseñ Diseño de Elementos de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal Diseno de Elementos de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal 6 6 UT2 Esfuerzos de Trabajo Teorias de fallas de concentradores de esfuerzos 2A Graficos Figura 2.2.3 Factores de concentración de esfuerzos para placa rectangular con entalladura b) flexión. Diseñ Diseño de Elementos de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal Diseno de Elementos de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal 7 7 UT2 Esfuerzos de Trabajo Teorias de fallas de concentradores de esfuerzos 2A Graficos Figura 2.2.4 Factores de concentración de esfuerzos para barra redonda con filete. a) carga axial Diseñ Diseño de Elementos de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal Diseno de Elementos de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal 8 8 UT2 Esfuerzos de Trabajo Teorias de fallas de concentradores de esfuerzos 2A Graficos Figura 2.2.4 Factores de concentración de esfuerzos para barra redonda con filete. c) torsión. Diseñ Diseño de Elementos de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal Diseno de Elementos de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal 9 9 UT2 Esfuerzos de Trabajo Teorias de fallas de concentradores de esfuerzos 2A Graficos Figura 2.2.4 Factores de concentración de esfuerzos para barra redonda con filete. b) flexión. Diseñ Diseño de Elementos de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal Diseno de Elementos de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal 10 10 UT2 Esfuerzos de Trabajo Teorias de fallas de concentradores de esfuerzos 2A Graficos Figura 2.2.5 Factores de concentración de esfuerzos para barra redonda con entalladura. a) carga axial Diseñ Diseño de Elementos de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal Diseno de Elementos de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal 11 11 UT2 Esfuerzos de Trabajo Teorias de fallas de concentradores de esfuerzos 2A Graficos Figura 2.2.5 Factores de concentración de esfuerzos para barra redonda con entalladura. b) flexión Diseñ Diseño de Elementos de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal Diseno de Elementos de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal 12 12 UT2 Esfuerzos de Trabajo Teorias de fallas de concentradores de esfuerzos 2A Graficos Figura 2.2.5 Factores de concentración de esfuerzos para barra redonda con entalladura. c) torsión. Diseñ Diseño de Elementos de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal Diseno de Elementos de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal 13 13 UT2 Esfuerzos de Trabajo Teorias de fallas de concentradores de esfuerzos 2A Graficos Si la curva N-S llega a ser casi horizontal, como en la figura 4.5, la ordenada σr o σe de la porción horizontal se llama limite de fatiga o limite de endurancia. Así, el limite de fatiga, σe, obtenido de la curva de la figura 4.5a es aproximadamente ±1330 Kg/cm2 (± 19000 lb/pulg2 en la figura 4.4b). Esto es, este material se fracturara cuando se someta, a flexión, a ciclos de esfuerzos invertidos completamente si el esfuerzo máximo en cada ciclo es ligeramente superior a 1330 kg/cm2. Un procedimiento mas conveniente para obtener una curva N-S y el limite de fatiga consiste en transportar los logaritmos de S y de N a papel logarítmico. El esfuerzo en el cual ocurre el cambio de pendiente se toma como medida del limite de fatiga σe La construcción de la grafica mediante logaritmos hace posible indicar un gran numero de valores en un papel de un tamaño conveniente, como se muestra en la figura 2.2.6a y 2.2.6b. Diseñ Diseño de Elementos de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal Diseno de Elementos de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal 14 14 UT2 Esfuerzos de Trabajo Teorias de fallas de concentradores de esfuerzos 2A Graficos 2.3.4 Factores de concentración del esfuerzo Estos factores condiciones: dependen principalmente de dos 1) La forma del miembro o la naturaleza de las discontinuidades que dan lugar a las concentraciones de esfuerzos. 2) Las propiedades del material que modifican la influencia perjudicial de las concentraciones de esfuerzos. El factor de concentración del esfuerzo que resulta de la primera condición solamente, se llama factor teórico y se designa por k ; y el que resulta de ambas condiciones juntas se llama frecuentemente factor efectivo de concentración del esfuerzo y se designa por K f Diseñ Diseño de Elementos de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal Diseno de Elementos de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal 15 15 UT2 Esfuerzos de Trabajo Teorias de fallas de concentradores de esfuerzos 2A Graficos Figura 2.2.6 (a). Diagramas Logarítmicos N-S para aceros sometidos a ciclos de inversión completa de esfuerzos flexionantes Diseñ Diseño de Elementos de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal Diseno de Elementos de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal 16 16 UT2 Esfuerzos de Trabajo Teorias de fallas de concentradores de esfuerzos 2A Graficos Figura 2.2.6 (b). Diagramas Logarítmicos N-S para aceros sometidos a ciclos de inversión completa de esfuerzos flexionantes Diseñ Diseño de Elementos de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal Diseno de Elementos de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal 17 17
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