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UNIDAD 5. FLEXIÓN Y CARGA AXIAL. 5.2 ECUACIÓN DE ESFUERZOS POR CARGA NORMAL AXIAL Y FLEXIÓN UNIAXIAL. 5.3 ECUACIÓN DE ESFUERZOS POR CARGA NORMAL AXIAL Y FLEXIÓN BIAXIAL.Descripción completa
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Estos apuntes se basa en el programa de mecanica de materiales II del IPN México. Se tratan temas como flexion asimetrica, vigas hiperestaticas, etc. Comenten si existen errores en los calcu…Descripción completa
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MECANICA DE MATERIALES Profesor . M.O. M.O. Francis Francis co Alejandro Ramírez Ramírez Díaz Díaz
TAREA UNIDAD II SISTEMAS HIPERESTÁTICOS Y ESFUERZOS TÉRMICOS 1. SISTEMAS HIPERESTÁTICOS 1.1.
El dispositivo que se muestra en la figura consiste en un indicador ABC soportado por un resorte con rigidez k = 800 N/m. El resorte está colocado a una distancia b = 150 mm del extremo articulado A del índice. El dispositivo se ajusta de manera que cuando no hay carga P, el índice indica cero en la escala angular. Si la carga es P = 8 N, ¿a qué distancia x se deberá colocar la carga para que el indicador marque 3° en la escala?
1.2.
Los segmentos AB y CD del ensamble son barras circulares sólidas, y el segmento BC es un tubo. Si el ensamble está hecho de aluminio 6061-T6, determine el desplazamiento del extremo D con respecto al extremo A.
1.3.
La carga está soportada por los cuatro alambres de acero inoxidable 304 que están conectados a los elementos rígidos AB y DC. Determine el ángulo de inclinación de cada elemento después de aplicar la carga de 500 libras. Los elementos estaban en un principio en posición horizontal y cada cable tiene un área transversal de 0.025 i n2.
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2. SISTEMAS HIPERESTÁTICOS 2.1.
cuando el motor cuelga de ellos. Cada cable tiene un área en su sección transversal de 0.01 in2.
La columna está hecha de concreto de alta resistencia y seis varillas de refuerzo de acero A36. Si la columna se somete a una fuerza axial de 30 kips, determine el esfuerzo normal promedio en el concreto y en cada varilla. Cada una tiene un diámetro de 0.75 in.
2.4.
2.2.
El ensamble consta de dos barras AB y CD de una aleación de latón rojo C83400 con un diámetro de 30 mm, una barra EG de aleación de acero inoxidable 304 con un diámetro de 40 mm y una tapa rígida G. Si los soportes en A, C y F son rígidos, determine el esfuerzo normal promedio desarrollado en las barras AB, CD y EF.
2.3.
Dos cables de acero A-36 se utilizan para sostener el motor de 650 lb. En un principio, AB tiene 32 in de largo y A’B’ tiene 32.008 in. Determine la fuerza que soporta cada cable
Links BC and DE are both made of steel ( 6 E = 29 × 10 psi ) and are 0.5 in. wide and 0.25 in thick. Determine (a) the force in each link when a 600 lb force P is applied to the rigid member AF shown, (b) the corresponding deflection of point A.
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3. EFECTOS TÉRMICOS 3.1.
Un manguito de latón S está ajustado sobre un perno de acero B y la tuerca se aprieta sólo hasta que está firme. El perno tiene un diámetro dB = 25 mm y el manguito tiene diámetros interior y exterior d1 = 26 mm y d2 = 36 mm, respectivamente. Calcule el aumento de temperatura ΔT necesario para producir un esfuerzo de compresión de 25 MPa en el manguito. Use las siguientes propiedades del material: para el manguito, α s = 21× 10 6 / ° C , −
E s = 100
GPa ; para el perno,
α
B
= 10 × 10
−6
/ °C y
E B = 200 GPa .
3.2.
3.3.
3.4.
La viga rígida mostrada se fija a la parte superior de los tres postes hechos de acero A-36 y aluminio 2014-T6. Cada poste tiene una longitud de 250 mm cuando no se aplica carga a la viga y la temperatura es T 1 = 20°C. Determine la fuerza que soporta cada poste si la barra se somete a una carga uniformemente distribuida de 150 kN/m, y la temperatura se eleva a T 2 = 80°C.
3.5.
Una barra de cobre con sección transversal rectangular está sostenida sin aplicar ningún esfuerzo entre dos soportes rígidos (consulte la figura). Luego se aumenta la temperatura de la barra 50°C. Determine los esfuerzos sobre todas las caras de los elementos A y B, y muestre estos esfuerzos en dibujos de los elementos. (Suponga 6 α = 17.5 × 10 / ° C y E = 120 GPa ).
Los rieles de acero A-36 con 40 ft de largo se colocan en una vía del tren con un pequeño espacio entre ellas para permitir la expansión térmica. Determine la diferencia necesaria d para que los rieles sólo se toquen cuando la temperatura se incremente de T1 = -20°F a T 2 = 90°F. Usando este espaciamiento, ¿cuál sería la fuerza axial en los rieles si la temperatura se elevara hasta T3 = 110°F? El área de la sección transversal de cada riel es de 5.10 in2.
El dispositivo se utiliza para medir un cambio en la temperatura. Las barras AB y CD están fabricadas de acero A-36 y de una aleación de aluminio 2014-T6, respectivamente. Cuando la temperatura es de 75°F, ACE está en posición horizontal. Determine el desplazamiento vertical del puntero en E cuando la temperatura se eleva a 150°F.
