Esfuerzos combinados.

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Instituto Tecnológico Nacional de México

Instituto Tecnológico de Orizaba

Ing. Mecánica.

Asignatura: Mecánica de Materiales 2.  

Catedrático: 

Hora: 18:00 a 19:00

Alumno:

Unidad 1- Estado general de esfuerzos.

Actividad 1 – Resumen.

Tema: “Esfuerzos combinados.”

Fecha de entrega: 31 agosto  17:00 hrs.

Esfuerzos Combinados.

En general cuando hablamos de un esfuerzo combinado se refiere a los casos en que 2 o más tipos de esfuerzos actúan en un punto dado al mismo tiempo. Los elementos de máquinas por lo general no están sometidos a un solo tipo de esfuerzo, sino más bien a la interacción de varios esfuerzos de manera simultanea

Anteriormente se estudiaban cada tipo de esfuerzo que actuaba individuamente o aislado uno de otro sobre un elemento estructural, a continuación, detallare como pueden actuar los esfuerzos en conjunto sobre un elemento.

Los esfuerzos combinados representan la suma o la combinación del esfuerzo de una carga axial, una carga por flexión o una carga por torsión.

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Existen cuatro posibles combinaciones de elementos:

• Axial y flexión.
• Axial y torsión.
• Torsión y flexión.
• Axial, torsión y flexión.

El caso más sencillo es el de axial y flexión ya que solo actúan esfuerzos normales.

Esto está limitado a:

• Que los esfuerzos combinados en todos los puntos de una sección deben estar en la región elástica-lineal de modo que se aplique el principio de superposición.
• Que las fórmulas de esfuerzos para acciones separadas se aplican únicamente a tipos de elementos para los cuales son aplicables.

En la práctica frecuentemente se encuentran cargas que no concuerdan con las condiciones bajo las cuales las teorías básicas son válidas. La Fig. 6.1 muestra varios ejemplos de problemas de este tipo. Sin embargo, estos problemas pueden resolverse mediante una combinación adecuada de los métodos ya estudiados. La poderosa técnica de superposición se usa en la solución de todos los problemas mostrados en la Fig. 6.1. A continuación se discutirán algunos de estos problemas, que involucran la superposición de esfuerzos P/A y Mc/I.[pic 3]

Considere la viga empotrada en un extremo y sujeta a una carga inclinada P, como se muestra en la Fig. 6.2 (a). Esta carga no produce flexión ni carga axial solamente, sino una combinación de las dos.

Si se descompone esta fuerza en sus componentes horizontal y vertical, como en la Fíg. 6.2 estos componentes actúan en las direcciones que permiten aplicar la teoría de los esfuerzo y deformación.

La fuerza axial Px (Fig. 6.2b) produce esfuerzos directos de tensión  = P/A en todas las fibras. La fuerza Py (Fig. 6.2c) produce esfuerzos de flexión  = Mc/I. Como ambos esfuerzos (P/A y M c/ I) actúan para alargar o acortar las fibras, pueden combinarse algebraicamente. El hecho de que ambas cargas producen esfuerzos que tienen la misma línea de acción confirma que la superposición de esfuerzos es válida. Los esfuerzos en cualquier fibra pueden calcularse como:[pic 4][pic 5]

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