Resistencia De Materiales

¿Cómo podrías explicar que el material experimento una fuerza de torsión?

Se refiere al torcimiento de una barra recta al ser cargada por momentos (o pares de torsión) que tienden a producir una rotación alrededor del eje longitudinal de la barra o material.

Ilustra tres ejemplos donde puedas evidenciar la aplicación de un esfuerzo torsionante:

Ejes de transmisión

Ejes de hélices

Barras de dirección y taladros

Explica de manera técnica por medio de un caso idealizado el comportamiento de una barra aplicando una carga torsionante.

En la deformación torsionante de una barra circular de qué manera se aplica la carga torsionante, su efecto en relación a la longitud y su diámetro o área de sección transversal, ángulos, etc.

Una barra recta soporta en un extremo y cargada por dos pares de fuerzas iguales y opuestas. El primer par consiste en las fuerzas P1 que actúan cerca del punto medio de la barra y el segundo par consiste en las fuerzas P2 que actúan en el extremo. Cada par de fuerzas forma un par que tiende a torcer la barra respecto a su eje longitudinal.

¿Qué es el ángulo de torsión θ y el angulo de torsión pura φ

El ángulo θ es el ángulo en el cual se representan las fuerzas de torsión en base al diámetro de la sección transversal.

El ángulo φ es el ángulo en la parte media de la sección transversal

¿Cuándo se dice que el elemento está en estado de cortante puro?

Se aplica cuando se someten a fuerzas mediante pruebas de torsión a tubos circulares huecos.

¿Cuál es la fórmula de esfuerzo cortante máximo de torsión para barras sólidas y para barras de eje hueco y sus unidades?

Barras de sección transversal hueca:

τ_max=Tr/I_p

En el sistema SI

T= es el par expresado en newton metro (N.m)

r= radio en metros (m)

I_p= momento polar de inercia en metros a la cuarta potencia (m4)

τ= El esfuerzo cortante en pascales (Pa)

En unidades inglesas

T= es el par expresado en libras-pie (lb-ft) o en libras-pulgada (lb-in)

r= radio en pulgadas (in)

I_p= en pulgadas a la cuarta potencia (〖in〗^4)

τ= El esfuerzo cortante en libras por pulgada cuadrada (psi)

Barras de sección transversal solida:

τ_max=16T/(πd^3 )

¿Cuál es la fórmula de momento polar de inercia para barras sólidas y para barras de eje hueco y sus unidades?

I_p=∫_A▒〖ρ^2 dA〗

Cuál es la fórmula de ángulo de torsión θ y sus unidades.

θ=T/(GI_p )

¿Qué es la rigidez torsional y sus unidades?

Es el par requerido para producir una rotación de un ángulo unitario.

¿Qué es la flexibilidad torsional unitaria y sus unidades?

Es el reciproco

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