Diseño de elementos de máquinas: por qué las piezas fallan bajo su resistencia
Fatiga, concentradores de esfuerzo, pernos, resortes, rodamientos, engranajes y ajustes: las reglas ocultas que deciden si una máquina dura o se rompe.
Prueba 3 preguntas
1. ¿Por qué los metales dúctiles como el acero dulce fluyen según teorías basadas en cortante, como la de von Mises?
- La fluencia se debe al deslizamiento de planos atómicos
- Los metales dúctiles no tienen resistencia a tracción
- El acero siempre falla primero por aplastamiento
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Respuesta: La fluencia se debe al deslizamiento de planos atómicos
La deformación plástica ocurre cuando las dislocaciones se deslizan por planos cristalinos, un proceso de cortante, y la energía de distorsión la predice bien.
2. Para materiales frágiles como la fundición gris o el vidrio, ¿qué criterio de falla se ajusta mejor?
- Energía de distorsión (von Mises)
- Esfuerzo cortante máximo
- Esfuerzo normal máximo en tracción
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Respuesta: Esfuerzo normal máximo en tracción
Los materiales frágiles fallan porque las grietas se abren con tracción, así que manda el mayor esfuerzo principal de tracción, con mucha más resistencia a compresión.
3. Se perfora un agujero redondo pequeño en una placa ancha a tracción. ¿Cuánto aumenta aproximadamente el esfuerzo en su borde?
- Nada, el agujero es pequeño
- Alrededor de un 10 por ciento
- Hasta unas tres veces el promedio
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Respuesta: Hasta unas tres veces el promedio
El factor teórico de concentración de esfuerzos para un agujero circular en una placa ancha es 3, por pequeño que sea el agujero.
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