Circuitos

La teoría del esfuerzo normal máximo

Establece que la pieza va a fallar cuando se alcance en la pieza un esfuerzo axial mayor que la resistencia máxima del material Sy o Sut dependiendo de si es frágil o dúctil.

Esta es aplicable principalmente para materiales frágiles. Los planos de falla resultan ser los planos principales, los cuales se pueden obtener con las herramientas del Círculo de Mohr.

figura 1

Conviene entonces, calcular el esfuerzo axial máximo Sigma1 o Sigma2 y compararlo con Sy o Sut. Se tiene la fórmula Sut/Sigma1 = FSC.

En la figura 1 se observa una representación gráfica de esta teoría.

La falla de un elemento se refiere a la pérdida de su funcionalidad, es decir cuando una pieza o una máquina dejan de ser útiles.

Esta falta de funcionalidad se dar por:

• Rotura

• Distorsión Permanente

• Degradación

• Etc.

La rotura o la degradación permanente se deben a que los esfuerzos soportados son mayores que la resistencia del material de fabricación.

Para poder determinar para qué cantidad de esfuerzo aplicado se producirá una falla, se utilizan algunas teorías de falla.

Todas las teorías de falla se basan en la comparación del esfuerzo actuante contra el resultante aplicado en una prueba uniaxial de tensión o compresión.

1. TEORÍA DE FALLA POR ESFUERZO NORMAL MÁXIMO

La falla ocurrirá en la parte di cualquiera de los esfuerzos normales principales excede el esfuerzo normal principal que da lugar a la falla en la prueba uniaxial simple.

Si: S1 = Esfuerzo Principal 1 yc = Esfuerzo de fluencia a compresión

S2 = Esfuerzo Principal 2 yt = Esfuerzo de fluencia a tensión.

S3 = Esfuerzo Principal 3.

Se debe cumplir que:

(1)

Si se aplica un factor de diseño se consiguen las ecuaciones de diseño:

(2)

Para materiales frágiles yc o yt es el esfuerzo de fluencia.

...