Mecnica de slidos Cargas dinmicas o de impacto

Mecnica de slidosCargas dinmicas o de impacto

hLas cargas dinmicas se dan cuando un cuerpo externo (Q) en movimiento golpea a otro que se en encuentra en reposo (Qo) y los esfuerzos internos son ahora consecuencia del efecto de la gravedad (energa potencial-cintica) adems del efecto esttico que pueda tener el cuerpo externo sobre aquel que est en reposo. Este aumento de los efectos internos se determina segn el coeficiente Kd , funcin de la gravedad.QQoCoeficiente dinmico=f(g)

Impacto en el sentido de la aceleracin de la gravedad:

C: Rigidez del cuerpo golpeado.

.

V0: Velocidad del cuerpo Q al momento del impacto.Casos especialesSi Qo es mucho mayor que Q (Q es aproximadamente igual a cero).Si (Vo)^2 es mayor o igual a 10.Si h>>d

Impacto horizontal: el impacto es perpendicular al sentido de la gravedadPero sigue siendo funcin de la misma.

Q

Caso especial del impacto vertical:

Q h

Es debido solo al efecto de QEs siempre el mismoEs debido al efecto esttico de

Para barras de seccin constante y homogneas.Concepto de masa reducidaConsiste en reducir toda la masa del cuerpo golpeado al punto donde se realiza el impacto.Concepto de rigidez: es la oposicin que ofrecen los cuerposa deformarse () bajo la accin de una carga externa (Q).

;

Es el desplazamiento lineal del punto correspondiente a la aplicacin estticade la carga Q segn la direccin del impacto. Sistema en paraleloSistema en serieEjerciciosDeterminar el mximo valor de Q si la tensin de fluencia de la barraes de 1600 kg/cm2bcQoQaa

Segn definicinSegn tabla (en el empotramiento)Todas las formulas de esfuerzos, momentos y deformaciones se consideran sabidas, es decir se extraen del formulario.Segn condicin del problema

Deformacin del punto de impacto (Segn tabla)Segn tabla

Coeficiente dinmico f()

Por tanto, para h=50 cm:Soltar un peso de 33,048 kg desde 50 cm de altura a la mitad del sistema, hace que elefecto de la gravedad sea 485,179 veces mayo que si acta estticamente el cuerpo.Mecnica de slidosTensiones en vigas curvas

Diferencia principal entre vigas rectas y vigas curvas sometidas a flexin (Hiptesis principal)

En una pieza cura sometida a flexin la deformacin de las fibras es proporcional a la distancia de estas fibras a la lnea neutra pero la deformacin unitaria no lo es, ya que la longitud inicial de estas fibras no es igual para todas ellas.

Bibliografa: Curso Superior de Resistencia de Materiales F.B. Selly - Smith 1-) Tensin Circunferencial: son las que aparecen en las distintas fibras de la piezaLongitudinalmente y cambian de traccin a compresin en lalnea neutra en la cual las tensiones son nulas.

Formula de Winckler-Bacha-) Para piezas de seccin llena

Magnitud que depende de las caractersticas de la seccin.b- Para secciones T, I o similares (seccin transformada):

Para hallar los coeficientes de correccin y .

b= .; espesor del ala transformada.Seccin transformada.Seccin real.Centro de curvaturaA: rea de la seccin transversal.R: radio de curvatura (del baricentro al centro de curvatura)y: distancia al eje baricentrico (+ en el lado convexo y en el lado cncavo)M: momento flector Positivo si tiende a disminuir el radio de curvatura. Negativo si tiende a aumentar el radio de curvatura.b: longitud del alat: espesor de la piezar: distancia desde el centro de curvatura hasta la fibra media del ala2-) Tensin Transversal

:Tensin circunferencial de flexin a una distancia t/2 de la fibra extrema, calculada por medio de la formula de Winckler-Bach y utilizando la seccincorregida.:Tensin transversal mxima en el ala.b- Para secciones T, I o similares (seccin transformada):

3-) Esfuerzo radial: son las que aparecen en el sentido del radio de curvatura.

4-) Esfuerzos combinadosse halla con la seccin real

:Tensin radial en un punto ubicado a una distancia y del eje baricentrico.

Resolver: Hallar las tensiones, circunferencial, transversal y radial en la seccina-a.

Caso de esfuerzos combinadosM=P(24+4,2+1,2+7,2/2)=42900 kgf

Mtodo de la seccin transformada

De la tabla 6Por interpolacin:yc=4,34 cmA=22,1 cmR=9,46 cm

M=P(24+R)=43498 kg

c1 = 4,34 cmc2 = 5,25 cmc3 = 4,06 cmc4 = 3,14 cm

Luego para hallarla tensin circunferencial:Determinamos el factor caracterstico z de la tabla 26:Donde:

b1 = 1.b = 0,47.3,6b2 = 2.b = 0,755.3,6a = 22,1 cmR=9,46 cm b = 2.b1 + t = 2.0,47.3,6+1,2 = 4,584 cm b = 2.b2 + t = 2.0,755.3,6+1,2 = 6,636 cmt = 1,2 cmAs:z = 0,191

Por lo tanto: para y = 4,34 cmAnlogamente para y = -5,26 cm:

Tensin transversal (a una distancia t/2 de la fibra externa):

Para y = -5,26 + 0,6 = -4,66 cmAnlogamente para y = 4,34 0,6 = 3,74 cm:

Luego:

Por lo tanto:

Hallamos la tensin radial:

Luego:

Finalmente:

;

Ala interior:

Ala exterior: