INFORME DE LA GUÍA PRÁCTICA DE APLICACIÓN Y EXPERIMENTACIÓN DEL APRENDIZAJE

INFORMACIÓN GENERAL

ASIGNATURA

DISEÑO DE ELEMENTOS I

NIVEL

Sexto A

Unidad Organización Curricular

Profesional

CICLO ACADÉMICO

Sept/2018 – Feb/2019

ESTUDIANTE

Sr. Christian Daniel Shiguango Nata

INFORME SOBRE LAS ACTIVIDADES PRÁCTICAS

1. TEMA:            

ESFUERZOS CORTANTES POR FLEXIÓN Y ESFUERZOS COMBINADOS

1. OBJETIVOS:

1. Realizar operaciones de esfuerzos normales y cortantes debido a la flexión.
2. Realizar operaciones y aplicaciones de combinación de esfuerzos.
3. Analizar como ocurre los esfuerzos de combinación y cortante debido a la flexión en perfiles estructurales.

1. INSTRUCCIONES:

1. Revisar los contenidos sobre esfuerzos normales y axiales debido a la flexión.
2. Revisar la información respectiva sobre la combinación de esfuerzos.

1. LISTADO DE EQUIPO MATERIALES Y RECURSOS:

1. Propiedades básicas de los esfuerzos.
2. Ecuaciones básicas de los esfuerzos combinados y concentración.
3. Tablas de las características de los distintos materiales.
4. Tabla de los factores de concentraciones de esfuerzos.
5. Hojas de papel.
6. Lápiz y borrador.

1. MARCO TEÓRICO:

Esfuerzo cortante por flexión.

[pic 3]

1. ACTIVIDADES POR DESARROLLAR:

• Determinar los esfuerzos combinados:

1. Un voladizo tiene el perfil indicado en la siguiente figura, y ha de servir de soporte a los cojinetes de unas grandes poleas montadas sobre un eje. La acción del eje es una fuerza de 25 KN dirigida como se indica. Calcular los esfuerzos normales resultantes en los puntos A y B del empotramiento.

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• Cálculo del Esfuerzo en A.

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• Cálculo del Esfuerzo en B.

[pic 11]

[pic 12]

Datos:

  : Fuerza de Tensión axial[pic 13]

Solución:

Se empieza a determinar el valor del esfuerzo nominal de tensión aplicando la ecuación:

[pic 14]

[pic 15]

[pic 16]

Luego encontrando los valores de los coeficientes respectivos para (r/dg) y para (D/dg):

[pic 17]

Con los valores encontrados se procede a buscar el valor apropiado de kt en la gráfica siguiente:

[pic 18]

Figura 1. Barra circular ranurada axialmente cargada a tensión

En la figura se puede determinar que el valor de kt sería igual 2,2; es decir es el punto de intersección entre el valor de la abscisa (r/dg = 0,080) y el valor de la curva (D/d = 1,13).

Finalmente se calcula el esfuerzo máximo de tensión aplicando la siguiente fórmula:

            [pic 19]

1. La siguiente figura muestra un segmento de una flecha en la que se maquinó una ranura circular. Para un par de torsión aplicado Para la viga mostrada en la figura, calcule el esfuerzo cortante torsional en la sección 1, donde el diámetro es máximo, y en la sección 2, donde se localiza la ranura.

[pic 20]

Datos:

  : Par de Torsión aplicado a la viga.[pic 21]

Solución:

Se empieza a determinar el valor del esfuerzo cortante torsional nominal aplicando la siguiente ecuación:

[pic 22]

Análisis en la sección 1

[pic 23]

Análisis en la sección 2

[pic 24]

Luego encontrando los valores de los coeficientes respectivos para (r/dg) y para (D/dg):

[pic 25]

Con los valores encontrados se procede a buscar el valor apropiado de kt en la gráfica siguiente:

[pic 26]

Figura 2. Barra circular ranurada sometida a torsión.

En la figura se puede determinar que el valor de kt sería igual 1,55; es decir es el punto de intersección entre el valor de la abscisa (r/dg = 0,080) y el valor de la curva (D/d = 1,20).

Finalmente se calcula el esfuerzo máximo torsionante para la sección 2 aplicando la siguiente fórmula:

            [pic 27]

1. RESULTADO DEL APRENDIZAJE:

1. Procesos adecuados para desarrollar cada una de las operaciones.
2. Adecuado manejo de las tablas de factores de concentración de esfuerzos.
3. Habilidad para razonar y desarrollar los ejercicios sobre concentración de esfuerzos.

1. CONCLUSIONES:

1. Una concentración de esfuerzos es una localización dentro de un sólido elástico donde el campo de tensiones se concentra. Un objeto será más resistente cuando la fuerza se distribuye uniformemente sobre su área, de tal manera que una reducción del área efectiva conduce un aumento de las tensiones.
2. Un material puede fallar por propagación de grieta cuando una concentración de tensiones excede el límite del material a pesar de que la tensión media esté por debajo de límite resistente.
3. La resistencia real en fractura de un material siempre es más baja que el valor teórico porque la mayor parte de elementos resistentes contienen pequeñas fisuras o impurezas que crean un concentrador de esfuerzos.

1. Recomendaciones:

1. Se debe profundizar sobre el tema de concentración de esfuerzos.
2. Es recomendable resolver una mayor cantidad de ejercicios para desarrollar un mejor conocimiento acerca de concentración de tensiones. 

1. Bibliografía:

[1] R. Tatamúes, «Scribd,» 6 Septiembre 2013. [En línea]. Available: https://es.scribd.com/doc/171297744/Concentradores-de-Esfuerzos. [Último acceso: 18 Octubre 2018]

[2] F. Ramirez, «Scribd,» 02 Octubre 2014. [En línea]. Available: https://es.scribd.com/doc/241666955/CONCENTRACION-DE-ESFUERZOS-pdf. [Último acceso: 2018 Octubre 2018]

[3] Tecnofab, «Scribd,» 18 Enero 2012. [En línea]. Available: https://es.scribd.com/doc/78649951/Concentracion-de-Esfuerzos. [Último acceso: 18 Octubre 2018]

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