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TEORIA DEL ESFUERZO MAXIMO

introducción

Contenido

o Esfuerzo Normal Máximo

o Esfuerzo Cortante Máximo

Falla de materiales dúctiles

Falla de materiales frágiles



1. INTRODUCCIÓN

La falla es la pérdida de función de un elemento tanto pordeformación (fluencia) como por separación de sus partes (fractura)Los mecanismos de falla dependen de la estructura microscópica delmaterial ! de la forma de sus enlaces atómicos "ara predecir la falla

de materiales #a$o cargas estáticas (se considera carga estática aa%uella %ue no &ar'a su magnitud ni dirección en el tiempo) ! poderacer diseos de elementos de má%uinas confia#les se andesarrollado &arias teor'as para grupos de materiales* #asándose eno#ser&aciones experimentales



2. FALLA DE MATERIALESDUCTILES

2.3 Teoría de Coulom!Mo"r D#$%&l

2.1 Teoría del E'(uer)o Cor%a*%eM+,&mo

2.2 Teoría de la E*er-ía deD&'%or'&*

+e considera dúctil a un material %ue enel ensa!o de tensión a!a tenido más del,- dedeformación antes de la fractura En los

materiales dúctiles se considera %ue lafalla sepresenta cuando el material empieza afluir (falla por deformación)



Teoría del E'(uer)o Cor%a*%eM+,&mo

.am#ién conocida como .eor'a de .resca Esta#lece %ue lafluencia del material se produce por el esfuerzo cortante* surgióde la o#ser&ación de la estricción %ue se produce en unapro#eta cuando es sometida a un ensa!o de tensión

/La falla se producirá cuando el esfuerzo cortante máximoa#soluto en la pieza sea igual o ma!or al esfuerzo cortantemáximo a#soluto de una pro#eta sometida a un ensa!o detensión en el momento %ue se produce la fluencia0



"ara un elemento #a$o la acción de esfuerzos tenemos el c'rculo de Mor1

Figura 23 C'rculo de Mor para un elemento



El esfuerzo cortante máximo a#soluto es entonces

El c'rculo de Mor para el ensa!o de tensión en el momento de la fluencia es1

Figura 22 C'rculo de Mor para el ensa!o de tensión al momento de la fluencia



El esfuerzo cortante máximo a#soluto es entonces para el ensa!ode tensión al momento de la fluencia1

+egún la teor'a de .resca* igualamos las ecuaciones 23 ! 22 !tenemos1



La ecuación 24 se utiliza cuando En los otros casos1

En el plano * la teor'a de .resca se representa gráficamentecomo1

Figura 245epresentación

gráfica de la .eor'ade .resca

La falla se presentará cuando el punto determinado por los esfuerzosse encuentra fuera del área som#reada en la figura 24



3. FALLA DE MATERIALESFR/0ILES

3.2 Teoría de Coulom!Mo"r Fr+-&l

3.1 Teoría del M+,&mo E'(uer)oNormal

+e considera frágil a un material%ue en el ensa!o de tensión a!atenido menos del ,-de deformación antes de la

fractura En los materiales frágilesse considera %ue la fallase presenta cuando el materialsufre de separación de sus partes(falla por fractura)



3.1 Teoría del M+,&mo E'(uer)oNormal

Enunciada por 6 5an7ine* la teor'a enuncia1

/La falla se producirá cuando el esfuerzo normal máximo en la pieza sea

igual o ma!or al esfuerzo normal máximo de una pro#eta sometida a unensa!o de tensión en el momento %ue se produce la fractura0

Notando la resistencia a la tensión como + ut ! la resistencia acompresión como + uc * tenemos %ue según la teor'a* la falla se darácuando1



"ara el caso #idimensional* en el plano * la teor'adel máximo esfuerzo normal se representa gráficamentecomo1

Figura 435epresentacióngráfica de la teor'adel esfuerzo normalmáximo

La falla se presentará cuando el punto determinado por los esfuerzosse encuentra fuera del área som#reada en la figura 43



5E+8MEN 9E L:+ .E;5<:+ 9E F:LL:

En las siguientes ecuaciones* n es el factor de seguridad %ue se elige parael diseo

MATERIALES DÚCTILES

Máximo Esfuerzo Cortante



Energ'a de 9istorsión

Coulom#=Mor 9úctil



M:.E5>:LE+ F5?@>LE+

Máximo Esfuerzo Normal

Coulom#=Mor Frágil

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