criterios fluencia (1)

“CRITERIOS DE FLUENCIA” Definición: Es una hipótesis con respecto al límite de elasticidad, bajo cualquier posible combinación de tensiones; es un conjunto de relaciones matemáticas que, especializadas en un estado tensional particular, permiten inferir si el material entró en fluencia o permanece en régimen elástico.

GENERALIDADES •

Una teoría de fallas es un modelo Físicomatemático mediante el cual se busca explicar y predecir el comportamiento de los materiales sometidos a diferentes tipos de carga, mediante estos modelo se puede estimar si un material alcanzará una condición en la que se considera fallará de acuerdo al criterio seleccionado.

GENERALIDADES •

Por ejemplo, la teoría de la elasticidad es un campo teórico que trata sobre los materiales mientras se encuentran en el rango elástico y cumplen entre otras cosas con La Ley Generalizada de Hooke, mientras que la teoría de la plasticidad es un campo que abarca el comportamiento de los materiales una vez han superado su límite elástico o de forma mas amplia su esfuerzo de fluencia.

TEORIAS DE FALLAS •

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Existen muchas teorías de fallas pero las de uso común son: Teoría del Esfuerzo Normal Máximo Teoría del Esfuerzo Cortante Máximo Teoría de la Energía Máxima de Distorsión Teoría del esfuerzo Cortante Octaédrico

ESFUERZO NORMAL MÁXIMO “Criterio de Rankine” •

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Este modelo se utiliza exclusivamente para materiales fragiles y en este se considera que el material fallará cuando el valor del esfuerzo principal mas grande en magnitud alcance el valor de la resistencia a la tracción del material medido en un ensayo de tensión uniaxial. Se acostumbra a emplear un factor de seguridad para reducir el riesgo de falla

ESFUERZO NORMAL MÁXIMO “Criterio de Rankine” •

El área sombreada representa el área segura. Si el esfuerzo de tracción o de compresión supera los límites mostrados en el gráfico el material fallará

ESFUERZO CORTANTE MÁXIMO “Criterio de Tresca” •

Este modelo se aplica a materiales ductiles y en el se considera que el material fallará por fluencia cuando el esfuerzo cortante máximo alcance el valor del esfuerzo cortante crítico medido en un ensayo de tensión uniaxial.

ESFUERZO CORTANTE MÁXIMO “Criterio de Tresca”

El área sombreada es la zona segura.

ENERGÍA MÁXIMA DE DISTORSIÓN “Von Mises – Hencky” Este modelo establece que la falla se producirá cuando la energía de distorsión por unidad de volumen debida a los esfuerzos máximos absolutos en el punto crítico sea igual o mayor a la energía de distorsión por unidad de volumen de una probeta en el ensayo de tensión en el momento de producirse la fluencia.

ENERGÍA MÁXIMA DE DISTORSIÓN “Von Mises – Hencky”

Este modelo establece que la distorsión en un material se debe a unos esfuerzos denominados deviatorios que son iguales a los esfuerzos principales restándole el esfuerzo hidrostático (promedio de los esfuerzos principales)

Esfuerzos principales iguales a la suma del esfuerzo hidrostático mas los esfuerzos deviatorios

ENERGÍA MÁXIMA DE DISTORSIÓN “Von Mises – Hencky” Si el esfuerzo equivalente o de Von Mises es igual o mayor al de fluencia el material fallará. Para el caso unidimensional el Esfuerzo de Von Mises queda como:

El gráfico de la derecha, muestra la zona segura.

Deformación plana

intuitivamente un cuerpo en un estado de deformación plana es aquel que se puede analizar descomponiendo el cuerpo en rebanadas idénticas y estudiar sobre cada rebanada la distribución de deformaciones como problema bidimensional usando dos coordenadas para la posición de cada punto sobre cada una de las rebanadas. Considerando un sistema de coordenadas cartesianas con el plano XY coincididente con una de las rebanadas idénticas, el campo de desplazamientos por efecto de las fuerzas resultan ser:

SIMULACIÓN DE DESALINEAMIENTOS POR EL MÉTODO DEL ELEMENTO FINITO