Enayo De Tension

Muchos materiales escogidos en el diseño de piezas mecánicas están sometidos a fuerzas o cargas que le producirán una serie de esfuerzos que tenderán a debilitarlo a punto de llegar a la ruptura, es por ello que debe tenerse un conocimiento amplio del mismo y de la pieza que se diseñará para saber bajo cuáles condiciones puede usarse, y si puede o no soportar la carga. Uno de los más básicos conocimientos que se debe tener acerca de las fuerzas y lo que provocan en el material es si éstas lo someten a Torsión o no; En el diseño de ingeniería especialmente al diseñar ejes, cigüeñales etc. es frecuente encontrarse con este tipo de fuerzas que tienden a ‘’torcer’’ el elemento y deformarlo en su sección transversal, creando un ángulo de torsión, el cual puede llegar a partir la pieza si este supera su límite de proporcionalidad y los esfuerzos estén por encima del límite elástico , es por ello que el diseñador tendrá que conocer muy bien las propiedades mecánicas del material para que su diseño permita que el material alcance su vida útil máxima y su diseño sea de excelente calidad.

TORSION

Se define torsión como el desplazamiento circular del área transversal de un eje o pieza sometida a un par de torsión, siendo éste un momento que hace girar a un elemento con respecto a un eje longitudinal .

La torsión puede observarse de acuerdo al ángulo que se forma de la deformación del espécimen por la flecha.

Fig. 1. Extraída de Berr, Ferdinand P. Jhonston, 3ª Edición, pág. 138.

Se observa en la figura que el ángulo φ puede expresarse como la apertura del arco AA’ = Lγ, o lo que es igual a AA’=ργ donde ρ es el radio del cilindro, que también puede igualarse a Lγ=ρϕ despejando γ

γ=ϕρ/L

Que es lo que se conoce como deformación unitaria a corte , y se expresa en radianes.

Fig. 2. Esquema de deformación por torsión de una barra de longitud L y par de torsión T; Imagen extraída de: mecánica de materiales, Beer, Ferdinand P. Jhonston, 3ª edición, pág. 136.

Para una barra sólida cilíndrica de radio r, longitud L, al cual se le aplica un par de torsión T que se manteiene por debajo del esfuerzo de fluencia τ para el cálculo de la deformación φ:

ϕ=TL/JG

Donde G es el módulo de rigidez del material y J es el momento polar de inercia que para una sección transversal circular de radio r es igual a:

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