CONCEPTOS BASICOS, ESFUERZOS SIMPLES

Por: Ing. Luis L. Lopez T.

Análisis de fuerzas Internas

[1] SINGER , Pytel, Resistencia de Materiales, Editorial Alfaomega

Pxx=Fuerza axial: Tendencia a tirar (tensión) o empujar (compresión).Pxy, Pxz=Fuerzas cortantes: Tendencia a deslizar el solido por el plano de corte (cortar).Mxx=Momento Torsionante: Tendencia a torcer el material.Mxy, Mxz=Momentos Flexionantes: tendencia a doblar el material (flexionarse).

Componente normal y cortante

[1] SINGER , Pytel, Resistencia de Materiales, Editorial Alfaomega

Las fuerzas que actúan en el exterior del cuerpo en equilibrio, se puede llevar a una área especifica del cuerpo, aplicando el principio de transmisibilidad y el equilibrio estático, se puede hallar las fuerzas internas normal y cortante,

que son las fuerzas de resistencia del material.

Esfuerzo axial

[1] SINGER , Pytel, Resistencia de Materiales, Editorial Alfaomega

σ=dP/dA → σ=P/ADonde σ=esfuerzo axial simple, P=fuerza axial, A=área transversal.

Para que pueda haber un esfuerzo axial simple y uniforme, debe existir una carga axial que actué en el centroide C del área.

Ejemplo de esfuerzo axial no uniforme

Esfuerzo cortante

[1] SINGER , Pytel, Resistencia de Materiales, Editorial Alfaomega

Esfuerzo de contacto o aplastamiento

τ=P/AcDonde τ=esfuerzo cortante, P=fuerza

cortante, Ac=área de corte.A diferencia del esfuerzo axial simple, el

área de corte es paralela a la fuerza.

Pb=Ab σb=(td) σb

Donde σb =esfuerzo de aplastamiento, Pb=fuerza de aplastamiento, Ab=área de

aplastamiento.Es un esfuerzo de compresión que se

produce en la superficie de contacto de dos cuerpos

Cilindros de pared delgada

Fuerza de separación: Método analítico

Fuerza de separación: Método directo

[1] SINGER , Pytel, Resistencia de Materiales, Editorial Alfaomega

Se supone que la parte inferior esta ocupada por un fluido, la presión ahora actúa sobre el área del fluido

DL, cuya fuerza debe ser igual a la interna en las paredes.

Dividiendo la fuerza tangencial sobre el área se obtiene:

Del equilibrio de fuerzas en Y

Integrando de 0 a 180 grad o π

σt=pD/2tDonde σt=esfuerzo tangencial, p=presion del tanque, D=diametro del tanque,

L=longitud del tanque, t=espesor de pared del tanque

Fuerza transversal

[1] SINGER , Pytel, Resistencia de Materiales, Editorial Alfaomega

Del equilibrio de fuerzas en la dirección longitudinal

Donde σl=esfuerzo longitudinal

Ejemplo de aplicación: Tanques soldados

Ejemplos

REFERENCIAS

[1] SINGER , Pytel, Resistencia de Materiales, Editorial Alfaomega