TEMARIO

Criterios utilizados para determinar si un elemento es seguro o no, bajo la aplicacin de cargas estticasTeoras de fallaINTRODUCCINSe entiende como falla de un material: la ruptura en dos partes o ms de una pieza, o en otras palabras es la cedencia de la misma, por efecto del sometimiento a diversas cargas, ya sean estticas o dinmicas, estados de esfuerzos biaxiales o triaxiales, etc., que resultan en la distorsin permanente y el estropeo de la geometra de la pieza. Un elemento de mquina fallar en los lugares donde se concentran los esfuerzos por discontinuidades geomtricas microestructurales. Un buen diseo conduce al ingeniero Mecnico a reducir la concentracin de esfuerzos lo ms posible. 4 TEORAS DE FALLATeora del Esfuerzo Normal Mximo (Criterio de Rankine).

Teora del Esfuerzo Cortante Mximo (Criterio de Tresca).

Teora de la Energa de Distorsin (Criterio de von Mises).

Teora Mohr-Coulomb.

Existen principalmente dos tipos de materiales, que nos ayudarn a escoger el criterio o teora con la cual se pronosticar la falla del material, los cuales son:

materiales dctiles y los materiales frgiles. TEORA DEL ESFUERZO NORMAL MXIMO Se utiliza cuando la pieza a analizar esta sometida solamente a cargas uniaxiales (tensin o compresin), y establece que una pieza sujeta a cualquier combinacin de cargas fallar cuando el esfuerzo principal exceda el esfuerzo de cedencia.

La siguiente figura representa la grfica para el Criterio del Esfuerzo Normal Mximo, para un estado biaxial de esfuerzos, de tal forma que cualquier combinacin esfuerzos que este fuera del rea o Zona Segura fallar.

TEORA DEL ESFUERZO CORTANTE MXIMO Tambin conocido como el criterio Tresca de cedencia. Establece que en una pieza sujeta a cualquier combinacin de cargas comenzar la fluencia cuando el esfuerzo cortante mximo iguala al esfuerzo cortante mximo en una pieza de ensayo a tensin, cuando sta comienza a fluirEvidencias experimentales demuestran que esta teora es buena prediciendo la cedencia en materiales dctiles, y es extremadamente popular en el diseo. La teora del esfuerzo cortante mximo dice que la cedencia ocurrir cuando:

Nota: cabe aclarar que el Esfuerzo de Cedencia tambin es representado como Sy.

-TEORA DE LA ENERGA DE DISTORSIN Tambin conocida como criterio de von Mises.

Establece que la falla por fluencia ocurre cuando la energa de deformacin total por unidad de volumen alcanza o excede la energa de deformacin por unidad de Volumen correspondiente a la resistencia de fluencia en tensin o compresin del mismo material.En forma matemtica

El Criterio de von Misses o Teora de la Distorsin de la Energa para una condicin de esfuerzo cortante puro predice la falla al 0.577 por ciento del punto de cedencia del material.

Dado que la Teora del Esfuerzo Cortante Mximo establece que la falla ocurrir al 0.5 por ciento del punto de cedencia del material, se dice que esta teora es ms conservadora con respecto de la de la Distorsin de la Energa, siendo precisamente esto lo que se muestra en la grfica superior, esto es el espacio libre entre el crculo y el cubo, siendo este espacio la diferencia de 0.577 y 0.5

2TEORA DE MHOR-COULOMBTambin conocida como Teora de la Friccin Interna (IFT). sta teora tiene en cuenta que el esfuerzo de fluencia a tensin es diferente al esfuerzo de fluencia a compresin. Se basa en los ensayos de tensin y compresin, y establece que en el plano - la lnea tangente a los crculos de Mohr de los ensayos de tensin y compresin al momento de la fluencia es la locacin de la falla para un estado de esfuerzos en un elemento.

La ecuacin de la lnea de falla resulta ser: