Ensayo de Coeficiente de Poisson y concentrador de esfuerzos

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 UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL CARMEN

Facultad de Ingeniería

Francisco Javier Romero Sotelo

RESISTENCIA DE MATERIALES

Ensayo de Coeficiente de Poisson y concentrador de esfuerzos

Jorge Del Jesus Lazaro Gomez

Introducción

“La concentración de esfuerzos es un obstáculo que los ingenieros debemos enfrentar al diseñar un elemento que requiera cambios súbitos de geometría debido a su aplicación, como son barrenos y cuñas en otras palabras, que tenga concentradores de esfuerzos.”

¿conoces que es el efecto Poisson y como calcular el concentrador de esfuerzo?

Bueno si eso no es así durante la realización de este documento se plasmara lo que son los temas de coeficientes de Poisson y concentrador de esfuerzos así como el que es cada uno de estos y también el cómo resolver problemas de tipo similar

Bueno empecemos hablando un poco de cada uno de estos primero que nada que es el efecto poisson es una constante elástica que proporciona una cantidad deuna parte angosta de un prisma de material elástico lineal e isótropo cuando se estira longitudinalmente y se adelgaza en las direcciones perpendiculares a la de estiramiento. 

Pero ya hablando de lo que es el concentrador de esfuerzo se puede resumir a que Las fórmulas usadas en el diseño se basan en elementos que tienen una unidad transversal firme o que el cambio en esta es progresivo. La presencia de cuñeros, surcos, agujeros, etc. Esto provoca modificaciones en la repartición de los esfuerzos. Este fenómeno se conoce como unión de esfuerzos.

Desarrollo

Debido a que con anterioridad ya tomamos las descripciones de cada uno de los temas a continuación seguiremos con los demás puntos claves para cada uno de estos temas y así comprenderlos a fondo.

Empezaremos primero con Coeficiente de Poisson.

Aunque realmente la información sobre este tema es muy escasa puede llegar a ser especifica esto nos dice que “Al someter a una barra a un esfuerzo axial, además de experimentar deformación según la dirección de la fuerza, el cuerpo también deforma en las direcciones normales a ella” Berrocal, L. O. (2007). Resistencia de materiales. McGraw-Hill.

Esto se puede resumir a que se aplica la carga en dirección de una longitud sin aplicar carga alguna en dirección transversal sin embargo aun así cambia a la sección donde se están produciendo deformaciones en dirección transversal pues el coeficiente de Poisson es lo que determina cuánto se va a deformar en dirección transversal, donde esto depende de lo que se deforma en dirección de la longitud (Anexos figura 1.0 coeficiente de Poisson) el coeficiente de poisson es menor que 1 sin embargo para la mayoría de los metales tiene un valor que oscila en torno a 0.3 (Anexos Figura 2.0 Valores elásticos Constantes Según el Material)

Hablando de el concentrador de esfuerzos podemos decir que esto procede de agujeros, ranuras y otros tipos de cambios bruscos y estos provocan deformaciones en el patrón uniforme de esfuerzos(Anexos Figura 3.0 Discontinuidades comunes en elementos de máquina) esto como consecuencia da complicaciones al momento de sacar los cálculos otros problemas que ocasionan estos pueden ser como la elevación de precios que se pueden llegar a tener de un material que es uniforme a uno que no y también hacen aumentar el tamaño y masa de las piezas que se diseñan. Esto no quiere decir que siempre sea así debido a que los concentradores de esfuerzos pueden o no ser significativos, todo depende de algunos puntos importantes como lo pueden llegar a ser de la geometría, tipo de concentrador y el tipo de cargas a la que será sometido de misma manera esto no quiere decir que ya no se tenga que ser cuidadoso debido a que en el caso de que los materiales usados sean frágiles puede correr el riesgo de que si alguna fibra alcanza el mayor esfuerzo esta se romperá aunque la intensidad del esfuerzo promedio quede por debajo del esfuerzo último y quizás en este momento se pueda preguntar ¿Qué pasa cuando una fibra se rompe? Estas forman una grieta o grietas diminutas que disminuye el área de la sección misma y esto puede provocar que más fibras se sobrecarguen hasta fallar en si como un efecto en cadena hasta el punto en el que se fracture todo el miembro.

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