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EL CONCEPTO DE ESFUERZO - Coggle Diagram
EL CONCEPTO DE ESFUERZO
Este capítulo se dedicó al concepto de esfuerzo y a una introducción a los
métodos usados para el análisis y diseño de máquinas y de estructuras portadoras de carga. :
libre también se utilizaron para encontrar las fuerzas internas en los diversos miembros de la estructura.
El concepto de esfuerzo se introdujo primero en la sección 1.3 al considerar un elemento con dos fuerzas bajo carga axial. El esfuerzo normal
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sus soportes sobre una estructura sencilla que consista de elementos conectados por pasadores. Se puso énfasis en el uso del diagrama de cuerpo libre para obtener las ecuaciones de equilibrio que después se resolvieron para determinar las reacciones desconocidas. Los diagramas de cuerpo
En la sección 1.2 se presentó un breve repaso de los métodos de estática y de su aplicación a la determinación de las reacciones ejercidas por
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En la sección 1.4
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Como se señaló en la sección 1.5, el valor de σ obtenido de la ecuación (1.5) representa el esfuerzo promedio a través de la sección más que
el esfuerzo en un punto específico Q de la sección. Considerando una pequeña área ΔA que rodee al punto Q y la magnitud ΔF de la fuerza ejercida sobre ΔA, se define el esfuerzo en el punto Q como
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En general, el valor obtenido para el esfuerzo σ en el punto Q es diferente del valor del esfuerzo promedio dado por la fórmula (1.5) y puede verse que varía a través de la sección. Sin embargo, esta variación es
pequeña en cualquier sección que se encuentre lejos de los puntos de aplicación de las cargas. En la práctica, por lo tanto, se supone uniforme la
distribución de los esfuerzos normales en un elemento cargado axialmente, excepto en la cercanía inmediata de los puntos de aplicación de las
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No obstante, para que la distribución de esfuerzos sea uniforme en
una sección dada, es necesario que la línea de acción de las cargas P y P
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axial centrada. En el caso de una carga axial excéntrica, la distribución
de esfuerzos no es uniforme. Los esfuerzos en los elementos sujetos a carga axial excéntrica se estudiarán en el capítulo 4.
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P se aplican a un elemento AB (figura 1.16a), se crean esfuerzos cortantes t sobre cualquier sección localizada entre los puntos de aplicación de
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sección y no puede suponerse que su distribución sea uniforme. Sin embargo, dividiendo la magnitud de P —conocida como el cortante en la
sección— por el área A de la sección transversal, se define el esfuerzo promedio de corte sobre la sección:
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Los esfuerzos cortantes se encuentran en pernos, pasadores o remaches que conectan dos elementos estructurales o componentes de maquinaria. Por ejemplo, en el caso del perno CD (figura 1.18), que se encuentra en cortante simple, se anotó
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mientras que, en el caso de los pernos EG y HJ (figura 1.20), que se encuentran ambos en cortante doble, se tuvo que
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Los pernos, pasadores y remaches también crean esfuerzos en los elementos que conectan, a lo largo de la superficie de apoyo o superficie de
contacto (sección 1.7). El perno CD de la figura 1.18, por ejemplo, crea
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complicada, en la práctica se emplea un valor nominal promedio sb del
esfuerzo, llamado esfuerzo de apoyo, que se obtiene de dividir la carga P
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conectados por pasadores que soportan una carga dada. Se determinaron,
sucesivamente, los esfuerzos normales en los dos elementos, prestando especial atención a sus secciones más angostas, los esfuerzos cortantes en
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El método que deberá seguirse en la solución de un problema de mecánica de materiales se describió en la sección 1.9. Su solución deberá comenzar enunciando de manera clara y precisa el planteamiento del problema. Deberán entonces dibujarse uno o varios diagramas de cuerpo libre que
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resuelven para determinar las fuerzas desconocidas, de las que pueden calcularse los esfuerzos y deformaciones requeridas. Una vez que se ha obtenido una respuesta, deberá verificarse con cuidado.
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La primera parte del capítulo terminó con el estudio de la importancia de la exactitud numérica en la ingeniería. Se enfatizó que la exactitud
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del elemento, se dedujeron las siguientes expresiones para el esfuerzo normal σ y el esfuerzo cortante t sobre la sección oblicua:
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