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Ensayo No.6 Esfuerzos

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Teorías de falla bajo cargas

Teoría de Fallas(r)

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TEORIA DE FALLAS

Es importante el entender el por que fallan los elementos o estructuras de ciertos materiales sometidos a distintas condiciones, ya que esto nos ayudara a tomar decisiones sobre que tipo de materiales debemos usar d acuerdo a sus características en distintas ocasiones para satisfacer los requerimientos de seguridad, funcionalidad, es decir satisfacer las normas del cliente para evitar accidentes que en ingeniería pueden no solo ocasio perdidas económicas sino poner en riesgo la vida de las personas.

Por eso es importante entender primero que falla es cuando una pieza o u elemento ha dejado de funcionar como se debía o completamente, esto s puede deber ya sea a una deformación permanente, una fisura o ruptura, ha desgastado, etc. Por eso la importancia de entender y evitar un falla e importante para evitar accidentes y obtener el mejor rendimiento de una estructura.

No existe una teoría universal que se pueda aplicar a todos los materiales sino que dependiendo de las propiedades del material se puede usar una teoría especifica. El comportamiento de un material se clasifica como dúc frágil, aunque en ciertas ocasiones los dúctiles se pueden considerar frág Los dúctiles tienen una resistencia a la fluencia de decir pueden ser dobla o sometidos a un esfuerzo sin sufrir ruptura pero tienen un cierto limite y cuando este se alcanza ocurre la falla, en los frágiles la resistencia a fluen es nula es por eso que cuando se aplica un esfuerzo estos no sufren un deformación considerable sino que pasan directamente a la fractura del material. Sign up to vote on this title

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 Useful  Not useful Aquí se observa la falla por ruptura de 45 grados característica del esfuerzo cortante

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tensión del mismo material cuando esta fluye, es decir que para cada tipo material se realizaron pruebas donde cada material tiene una un esfuerzo cortante máximo cuando este se alcanza la pieza comienza a fluir o sufrir cambio en se estructura. Esta teoría dice que cuando se aplica tensión a u material dúctil se forman líneas en el material al principio de la fluencia hasta la fractura formando líneas de fractura de 45 grados como la image anterior. Por eso se dice que el esfuerzo cortante máximo ocurre a 45 gra de la superficie de tensión.

EL esfuerzo normal se encuentra dividendo la magnitud o fuerza sobre el área de la superfic donde se aplica la fuerza

, y el esfuerzo cortante máximo es

cortante máximo en la fluencia es y ordenan 3 esfuerzos principales

, así que el esfu

. Para un estado de esfuerzo general, se determ .

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Del lado izquierdo vemos el circulo de Mohr de un elemento y del derecho el de la  prueba d Sign up to vote on this title tensión, la teoría establece que cuando estos sean iguales comenzara la fluencia por lo tanto  Useful  Not useful falla. Se establece que , siendo que S es el esfuerzo de fluencia, esto se puede grafic el plano y la falla ocurrirá cuando los esfuerzos salgan de la zona sombreada, como

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TEORIA DE LA ENERGIA DE DISTORSION PARA MATERIALES DUCTILES Esta teoría dice la falla se producirá cuando la energía de distorsión por unidad de volumen debida a los esfuerzos máximo absolutos sea igual o mayor a la energía de distorsión en la prueba de tensión. Esta teoría se conoce como teoría de Von Mises



La teoría dice como se muestra en la imagen de arriba que la energía de distorsión es  igual a Sign up to vote on this title energía de deformación total menos la energía hidrostática necesario para provocar el esfuer  Useful  Not useful cambio de volumen. El esfuerzo de Von Mises se define como:

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Se observa en la imagen de arriba el ovalo sombreado es la grafica de energía y se ve como una mayor área que permite que no ocurran fallas, es por esa razón que se usa la de Tresca p comparar ambas y observar para tener una mayor certeza de que el material no fallara. TEORIA DE MOHR-COULOMB PARA MATERIALES DUCTILES Esta teoría toma en cuenta que el es fuerzo de fluencia de tensión es diferente del esfuer fluencia de compresión , ya que en algunos materiales la resistencia ultima en compresió triplica o cuadruplica la de tensión yYou're es establece enaun plano como la siguiente imagen. Reading Preview Unlock full access with a free trial.


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Se puede observar la comparación con la d Tresca donde se observa lo mencionado de que los materiales tienen un mayor resistencia a compresión que tensión. TEORIA DEL MAXIMO ESFUERZO NORMAL PARA MATERIALES FRAGILES Esta teoría dice que la falla ocurrirá cuando el esfuerzo normal máximo sea igual o mayor al esfuerzo normal máximo de una probeta una prueba de tensión cuando esta se fractura. You'reenReading a Preview Tomando en cuenta que es la resistencia a la tensión y es la resistencia a la compresi Unlock full access with a free trial. fallara ocurrirá cuando: o Download With Free Trial Esto se representa en el siguiente plano


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TEORIA DE MOHR-COULOMB PARA MATERIALES FRAGILES Es similar a la a de dúctiles solo que en vez de usar los esfuerzo de fluencia se usa la resiste ultima de los materiales de compresión y tensión. La falla se da cuando:

Y como en los anteriores esto se puede representar en un plano para una mayor claridad




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Useful

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Donde se observa que el área de segura para una falla es mayor que en la de el esfuerzo norm máximo, es por eso que para realizar algunos cálculos generalmente se recomienda que se u

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