Esfuerzo Cortante En Pernos 144j2m

Concepto: Esfuerzo Los cuerpos sólidos responden de distinta forma cuando se los somete a fuerzas externas. El tipo de respuesta del material dependerá de la forma en que se aplica dicha fuerza (tracción, compresión, corte o cizalladura, flexión y torsión). Independientemente de la forma en que se aplica la fuerza, el comportamiento mecánico del material se describe mediante tres tipos de esfuerzos: tracción, compresión y corte.

Corte

ESFUERZO CORTANTE EN PERNOS

Concepto: Deformación Es el cambio del tamaño o forma de un cuerpo debido a los esfuerzos producidos por una o más fuerzas aplicadas (o también por la ocurrencia de la dilatación térmica). Independientemente de la forma en que se aplica la fuerza, el comportamiento mecánico del material se describe mediante tres tipos de deformaciones: tracción, compresión y corte.

Corte

Estado de Tensiones y Deformaciones Por más compleja que sea la solicitación de un material: • El estado de tensiones de un elemento de volumen se describe mediante tres tipos de esfuerzos: tracción, compresión y corte. • El estado de deformaciones de un elemento de volumen se describe mediante tres tipos de deformaciones: tracción, compresión y corte.

Esfuerzo de tensión  Esfuerzo  Relación de la fuerza perpendicular aplicada a un objeto dividida para su área transversal.

F  A0

 Unidad de medida: unidades de fuerza/unidades de área; Pascal (Pa), megapascal (MPa)

A F

F

Clasificación de esfuerzos • Normal (Axial) : la carga es perpendicular a la sección transversal del material - Tension : los extremos del material son estirados hacia afuera para alargar al objeto, la carga es conocida como fuerza de tensión. - Compresión : Los extremos del material som empujados para hacer al material más pequeño, la carga es llamada una fuerza de compresión. Tensión

Compresión

Clasificación • Esfuerzo cortante : carga Tangencial

estirando

Carga Presión

Esfuerzo.  Esfuerzo longitudinal

F

 = F/A F

F

F

 Esfuerzo cortante

A A

F

F/2 F/2

F/2 F F/2

 = F/(2A)

Deformación  Deformación  La relación del cambio de longitud debida al esfuerzo para la longitud original del objeto.

Lo

e

F

F ε

e Lo

L

li  lo l   lo lo e  L  Lo

Es una cantidad adimensional

Elongación

Esfuerzo tensionante y deformación

Máquina hidraulica Baldwin para pruebas de Tension & Compresion

Diagrama Esfuerzo-Deformación ultima Fuerza de Tensión

3

 UTS

Deformación permanente

Esfuerzo máximo

Ruptura 5

y

2 Region Elastica pendiente= Módulo de Young

Región Plástica

Región Plastica ultima fuerza de tensión

Región Elastica

σ  Eε

σ E ε

1 E

σy ε 2  ε1

fractura

4

deformación (e/Lo)

Esfuerzo cortante y deformación

 El esfuerzo cortante es usado en aquellos casos donde se aplican fuerzas puramente torsionantes a un objeto y se denota por el simbolo .  La fórmula de calculo y las unidades permanecen iguales como en el caso de esfuerzo de tensión.  Se diferencia del esfuerzo de tensión sólo en la dirección de la fuerza aplicada(paralela para cortante y perpendicular para tensión)

Esfuerzo cortante  Deformación de corte o cizalladura (g) es definida como la tangente del ángulo q, y, en esencia, determina que extensión del plano fue desplazado.

Relación Esfuerzo-Deformación  Ley de Hooke

Para materiales sometidos a esfuerzos tensionantes, a relativamente bajo niveles, esfuerzo y deformación son proporcionales

  E

 La constante E es conocida como el módulo de elasticidad, o módulo de Young.  Es medida: unidades de fuerza/unidades de área (en MPa y puede valer de ~4.5x104 a 40x107 Mpa)

Esfuerzo y Deformación en Cortante

 Esfuerzo cortante y la deformación se relacionan de manera similar, pero con una constante de proporcionalidad diferente

  Gg  La constante G es conocida como el módulo de corte y relaciona el esfuerzo cortante en la region elastica.

Coeficiente de Poisson Cuando un cuerpo es colocado bajo un esfuerzo tensionante, se crea una deformación acompañante en la misma dirección.  Como resultado de esta elongación, habrá constricciones en las otras dos direcciones.

El coeficiente de Poisson n, es la relación de las deformaciones lateral o transversal con la axial. 

x  transv y n    z z  longit

Coeficiente de Poisson  Teoricamente, los materiales isotropicos tienen un valor de coeficiente de Poisson de 0,25.  El maximo valor de n es 0,5  no hay cambio de volumen durante el proceso.

 La mayoría de metales presentan valores entre 0,25 y 0,35

 Se usa ademas para relacionar los módulos elástico y de corte

E  2G (1  n)

Deformación  La deformación elástica está alrededor de los 0,005.  Después de este punto, ocurre la deformación plástica (no recuperable), y la ley de Hooke no es válida.

FORMA GENERAL DE LA LEY DE HOOKE Hemos visto la Ley de Hooke de la forma:

  E

En el caso mas general cuando un elemento está sometido a tres tensiones normales perpendiculares entre sí acompañadas de tres deformaciones respectivamente.

 x , y , z

Superponiendo las componentes de la deformación originada por la contracción lateral debido al efecto de Poisson (deformación lateral) a las deformaciones directas, obtenemos la expresión general de la Ley de Hooke:

Deformación plástica