ESFUERZOS EN EJES Y VIGAS

ESFUERZOS EN EJES Y VIGAS

1. TORSIÓN

   • Son los esfuerzos y deformaciones en elementos de sección transversal se someten a pares torsionales o pares de torsión.
     • Son cantidades vectoriales que pueden representarse mediante flechas curvas o por vectores de par.

2. EJES CIRCULARES EN TORSIÓN

   • ESFUERZO DE UN EJE
     • Las condiciones de equilibrio requieren que el sistema de estas fuerzas sea equivalente a un par de torsión interno T, igual y opuesto a T'
   • DEFORMACIONES EN UN EJE PARTICULAR
     • Si un eje circular se somete a torsión, toda sección transversal permanece plana y sin distorsión.
       • Un eje circular es simétrico
         • Cuando su apariencia es la misma cuando se ve desde una posición fija y se gira alrededor de su eje por un angulo arbitrario.
   • ESFUERZO EN EL RANGO ELASTICO
     • Cuando el par de torsión T es tal que todos los esfuerzos cortantes en el eje se encuentran por debajo de la resistencia a la cedencia τY.
       • Los esfuerzos en el eje permanecerán por debajo del límite de proporcionalidad y también por debajo del límite elástico.
         • Formulas de Torsión Elástica

3. ANGULO DE TORSIÓN EN EL RANGO ELÁSTICO

   • Es la relación entre el ángulo de torsión ϕ de un eje circular y el par de torsión T ejercido sobre el eje.
     • La ecuación proporciona un método conveniente para determinar el módulo de rigidez.

4. EJES ESTÁTICAMENTE INDETERMINADOS

   • Las ecuaciones de equilibrio deben complementarse con relaciones que involucren las deformaciones del eje y que se obtengan considerando la geometría del problema.
     • Debido a que la estática no es suficiente para determinar los pares internos y externos.

5. DISEÑOS DE EJES DE TRANSMISIÓN

   • Las especificaciones principales que deben cumplirse en el diseño de un eje de trans-misión son la potencia que debe transmitirse y la rapidez de rotación del eje.

6. CONCENTRACIONES DE ESFUERZOS EN EJES CIRCULARES

   • Los pares de torsión comúnmente se aplican al eje mediante acoplamientos de brida o por medio de engranes conectados al eje por cuñas que caben dentro de cuñeros.

7. FLEXIÓN

   • Es usado en el diseño de muchas componentes de máquinas y estructurales, como vigas y trabes.
     • Se ocupa del análisis de miembros prismáticos sometidos a momentos iguales y opuestos M y M' que actúan en el mismo plano longitudinal.

8. MIEMBROS SIMÉTRICOS SOMETIDOS A FLEXIÓN PURA

   • MOMENTO INTERNO Y RELACIONES DE ESFUERZO
   • DEFORMACIONES
     • Sus extremos se someten a momentos iguales y opuestos M y M' que actúan en el plano de simetría.
       • El miembro se flexionará por la acción de los momentos, pero permanecerá simétrico con respecto a dicho plano.

9. ESFUERZOS Y DEFORMACIONES EN EL RANGO ELÁSTICO

   • El momento flector M es tal que los esfuerzos normales en el miembro permanecen por debajo de la resistencia a la cedencia σY.
   • Formulas de Flexión Elasticas

10. DEFORMACIONES EN UNA SECCIÓN TRANSVERSAL

    • En un miembro de sección transversal rectangular, la expansión y contracción de los diversos elementos en la dirección vertical se compensarán y no se observará ningún cambio en la dimensión vertical de la sección transversal.

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