Es un concepto muy importante ya que se utiliza en el diseño de muchos
componentes estructurales y de maquinas como vigas y trabes
Un ejemplo de flexion pura lo propociona la barra de una esa
tipica sostenida por un levantador de pesas encima de su cabeza
, la barra tiene pesos iguales a distancias iguales de las manos
del levantador de pesas
En la fg 4.2 las reacciones en
las manos deben ser iguales y
opuestas a las del peso, en lo
que se refiere a la porcion
central CD de la barra los
pesos y las reacciones se
pueden reemplazar por dos
pares iguales y opuestos de
960 lb pulg
tambien muestra que la porcion central de
la barra se encuentra en flexion pura
El estudio de la flexion pura tambien juega un papel importante en el estudio
de las vigas , elementos prismaticos sometidas a varios tipos de carga
transversales.
Momento interno y relaciones de esfuerzo
Elemento prismatico AB con un plano de simetria y sometido a pres
iguales opuestos M y M si se realiza un corte AB en algun punto arbitrario C
las condiciones de equilibrio de la porcion AC requieren fuerzas internas
Deformaciones
Elemento prismatico
Esfuerzo y deformaciones en el rango
elastico
tipo de deformación que presenta
un elemento estructural alargado
en una dirección perpendicular a su
eje longitudinal. El término
"alargado" se aplica cuando una
dimensión es dominante frente a
las otras.
torsion
Los elementos en torsion se encuentran
en muchas situaciones de ingenieria, la
aplicacion mas comun la representan los
ejes de transmision, que se emplean para
transmitir potencia de un punto aotro.
En la imagen 3.1 los ejes pueden ser solidos o huecos
L afigura 3.2 un generador recive potencia a un numero
constante de revoluciones por minuto desde una turbina
del eje AB diagrama de cuerpo libre del eje AB junto con
los pares de accionamiento y reaccion en el generador y
la turbina
el eje gira atravez de distintos angulos, cada una con una placa solida rigida,
para determinar la distribucion de los esfuerzos cortantes sobre un eje
circular y concluir la deformacion unitaria cortante ya que varia
linealmente con la distancia del eje a la flecha
Deformaciones en el rango elastico
y ley de hooke para el esfuerzo y la deformacion
unitaria cortantes, a fin de determinar la
distribucion de esfuerzos cortantes en un eje
circular y deducir las formulas para la torsion
elastica
EJES CIRCULARES EN TORSION
ESFUERZOS DE UN EJE
Considere un eje AB sometido en A y en B a pares de torsion T y T iguales y opuestos, se pasa un seccion
perpendicular al eje de la flecha a travez de un punto arbitrario fig 3.3
Ecuaciones
estas ecuaciones expresan una condicion que
deben satisfacer los esfuerzos cortantes en
cualquier seccion trasversal.
DEFORMACIONES EN UN EJE CIRCULAR
Considere un eje circular unido a un soporte fijo en uno de
sus extremos fig, 3.7 si se aplica un par de torsion T al
otro extremo eleje se torsera., al girar su extremo libre a
travez de un angulo llamado angulo de giro
Cuando un eje circular se somete
a torsiones , toda seccion
transversal permanece plana y sin
distorsion
Las secciones transversales de un eje circular
permanecen planas y sin distorsion debido a que
un eje circular es simetrico axialmente
DEFORMACIONES UNITARIAS CORTANTES
Placas rigidas en los extremos
fig 3.12 ayuda a definir un problema de torsion para
obtener una solucion exacta mediante el uso del
principio de Saint-Venant,
Podemos definir la deformación unitaria como el
cambio de longitud por unidad de longitud
(deformación unitaria normal) o como el cambio en
el ángulo entre dos líneas sobre materiales que se
encontraban inicialmente perpendiculares entre sí
(deformación unitaria cortante).
En general, cuando se somete un
material a un conjunto de fuerzas se
produce tanto flexión, como
cizallamiento o torsión, todos estos
esfuerzos conllevan la aparición de
tensiones tanto de tracción como de
compresión.