Notas U III

8/17/2019 Notas U III

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UNIDAD III

TEORÍAS Y CRITERIOS DE FALLA POR CARGAS DINÁMICAS

CONTENIDO

3.2. Fatiga

3.3. Esfuerzo fluctuante

3.4. Límite de resistencia a la fatiga3.5. Factores que modifican la resistencia a la fatiga

3.6. Sensibilidad de la muesca

3.7. Teoría de Goodman3.8. Teoría de Soderberg

3.9. Teoría de Gerber

3.10. Resistencia a la fatiga por torsión3.11. Análisis de cargas de impacto.



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18

CLASIFICACIÓN DE ESFUERZOS VARIABLES

A) INVERTIDO.B) REPETIDO.

C) FLUCTUANTE.D) ALTERNADO.

PARA TODOS LOS CASOS:

Sm= 1/2 (Smáx. + Smín.)

Sv = 1/2 (Smáx. - Smín.)

Sm== ESFUERZO MEDIOSv == ESFUERZOVARIABLE



60

DIAGRAMA DE SODERBERG.

Hasta la fecha no hay ninguna teoría que permita relacionar las componentes del esfuerzo medio yel variable. De ahí que sea necesario recurrir a una aproximación empírica. Utilizaremos un diagrama

(LÍNEA DE SODERBERG, solo se recomienda para materiales dúctiles) en el que las ordenadascorresponden al esfuerzo alternativo y las abscisas al esfuerzo medio.

De los triángulos semejantes que se indiquen, observamos que:

Syp

F.S. Sm S yp

Sr Se

Resolviendo:

1

F.S.

Sr

Se

S

m

S yp

Que seria la ecuación general de Soderberg.

Si el elemento en estudio tuviese puntos de localización de esfuerzos (esfuerzos concentrados), se

deberá afectar únicamente el esfuerzo variable por el correspondiente coeficiente de concentración detensiones K t (sacado de tablas), modificando la ecuación de la manera siguiente:



61

1

F.S.

K S

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Se

S

m

S yp

Donde:

Sa = Sr = Sv = Esf uer zo var ia ble.

Sn = S´n = Se = Esf uer zo a la f atiga.

Sy = Syp = Esf uer zo de f luencia.



62



DIAGRAMA DE GOODMAN MODIFICADO. (ESFUERZO FLUCTUANTE)

Una vez definidas las diversas componentes de esfuerzo, relacionadas con el trabajo d

elemento sometido a esfuerzo variable, conviene variar el esfuerzo medio y su amplitud, investigar la resistencia a la fatiga de las piezas sometidas a tales esfuerzos.

RESISTENCIA A LA FATIGA EN EL CASO DE ESFUERZOS FLUCTUANTES.(EL DIAGRAMA MUESTRA TODAS LAS RESISTENCIAS Y LOS VALORES LÍMITES DE LCOMPONENTES DE ESFUERZO PARA UN ESFUERZO MEDIO PARTICULAR)



Textos base:

Bernard J. Hamrock, Bo Jacobson y Steven R. Schmid, “Elementos de Máquinas”, Mc. Graw. Hill, 1ra. Ed.

M. F. Spotts y T. E. Shoup “Elementos de Máquinas”, Prentice Hall, 7ª Ed

Joseph Edward Shigley y Charles R. Mischke “DISEÑO EN INGENIERÍA MECÁNICA” Quinta Edición.

M. Faires “Diseño de Elementos de Máquinas”, Ed. Montaner y Simón S. A., Barcelona.

Notas U III

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