Torsion, Angulo de Deformacio y Esfuerzo Cortante
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INTRODUCCIÓN E HIPÓTESIS FUNDAMENTALES
0T
dF T dF dA
dA T
Del examen de las deformaciones elásticas que se producen en un determinado tipo de
carga y las aplicaciones de la Ley Hooke. Se determinan unas relaciones que se denominan
ecuaciones de compatibilidad.
Aplicando las ecuaciones de equilibrio en el diagrama de sólido aislado se determinan
otras relaciones. Estas ecuaciones se denominan Ecuaciones de Equilibrio.
FÓRMULA DE TORSIÓN
Por semejanza de triángulos, y basándonos en que la
variación de esfuerzo y la deformación son proporcionales.
El esfuerzo cortante en cualquier radio (r).
máxmáx
r
c r c
Distribución de esfuerzos cortantes en una
sección transversal de la barra:
rdF T dF dA
T r dA
Esfuerzo cortante en el radio r que actúa
en el área dA.
Sabiendo que: El esfuerzo cortante en cualquier radio (r), es: máx
r
c
Entonces: Recordando:
2 2
4
32 2
máx máx
máx máx
r rT r dA T r dA r dA J
c c
r Tc D DT J c
c J
3
16máx
T
D
Esfuerzo cortante máximo
ÁNGULO DE DEFORMACIÓN:
:
:
s
s
s
Deformación Angular
DE
La Distorsión
L L
Ecuación de Compatibilidad
:Ley de Hooke
G GL
2 2
2
0 Recordando que:
Recordando que:
*Recordando que: :
*
T T Tc dF dF dA
T dA GL
G GT G dA T dA T dA
L L L
T LJ dA Ángulodedeformación
J G
EJERCICIO:
Hallar el Esfuerzo Máximo de Tensión y compresión y hallar el esfuerzo máximo de cortante:
Área x y Ax Ay
80 2 10 160 800
12 7 1 84 12
92 244 812
x 2,65217391
y 8,82608696
Área Ix Iy Ixy dx dy Ixx Iyy Ixxyy
80 2666,666 106,666 0 -0,652 1,174 2760,586 54,506 -61,23584
12 4 36 0 4,348 -7,826 -89,912 88,176 -408,329376
92
2670,674 142,682 -469,565216
2 2
2
50000*( 469,565) 20000*2670,674 20000*( 469,565) 50000*142,682
(469,565) (2670,674)*(142,682) (469,565)
x xy y x y xy x y
zz
xy x y xy x y
zz
M I M I M I M Ix y
I I I I I I
x
2 (2670,674)*(142,682)
478,880 102,920
:
20000*2670,674 50000*( 469,565)
20000*( 469,562) 50000*(142,682)
4,6530
zz
y x x xy
y xy x y
y
x y
Eje Neutro
M I M Iy x
M I M I
y x
y x
CALCULO DEL ESFUERZO CORTANTE
*25000 , 2
*
25000*167,797
2*2670,674
785,368
xzy
x
zy
zy
V Qdonde V lb t in
t I
Área x y Ay
4*8,826 2 4,413 155,797
2*6 7 1 12
167,797