Teorías de fallas para materiales Frágiles y dúctiles

Teorías de fallas para materiales Frágiles y dúctiles

La falla es la perdida  de función de un elemento tanto por deformación como por separación de partes.

Las cargas esta taticas se consideran a aquella que no varía su magnitud ni dirección en el tiempo.

1. Las teorías de fallas se dividen en dos grupos:

• Falla de materiales dúctiles: 

Un material es dúctil si más del 5% de deformación antes de la fractura. En los materiales dúctiles se considera que la falla se presenta cuando el material empieza afluir o también cuando ocurre la falla por deformación.

Factor de Concentración Condición Estática y Dúctil:

• Bajo carga estática y con materiales dúctiles.

• Las fibras localizadas en la zona de concentración fluyen (plastificación).
• La ∂ plastificación es localizada.
• La pieza en conjunto no sufre daño a menos que el  esfuerzo de ruptura sea sobrepasado.
• Efectos debido a concentración de esfuerzos son comúnmente ignorados cuando se está en presencia decarga estática con materiales dúctiles.

Teoría del Esfuerzo Cortante Máximo:

La falla se producirá cuando el esfuerzo cortante máximo absoluto en la pieza sea igual o mayor al esfuerzo cortante máximo absoluto de una probeta sometida a un ensayo de tensión en el momento que se produce la fluencia,  es decir, la fluencia comienza cuando el esfuerzo principal máximo en un elemento de esfuerzo iguala la resistencia a la fluencia.

Teoría de la Energía de Distorsión:

La falla se producirá cuando la energía de distorsión por unidad de volumen debida a los esfuerzos máximos absolutos en el punto crítico sea igual o mayor a la energía de distorsión por unidad de volumen de una probeta en el ensayo de tensión en el momento de producirse la fluencia.

Esta teoría se originó de la observación que los materiales dúctiles sometidos a esfuerzos hidrostáticos presentan resistencias a la fluencia que exceden en gran medida los valores que resultan del ensayo de tensión simple, dice que la fluencia no es un fenómeno de tensión o compresión simples, sino que está relacionada con la energía proveniente de la distorsión (angular) del elemento de esfuerzo.

Teoría de Coulomb-Mohr Dúctil

También conocida como Teoría de la Fricción Interna (IFT). Ésta teoría tiene encuenta que el esfuerzo de fluencia a tensión (Syt) es diferente al esfuerzo de fluencia acompresión (Syc), donde generalmente Syc > Syt.

2. Falla de materiales frágiles

Un material es frágil si tiene menos del 5% de deformación antes de la fractura. En los materiales frágiles se considera que la falla se presenta cuando el material sufre de separación de sus partes (falla por fractura).

Teoría del Máximo Esfuerzo Normal

La falla se producirá cuando el esfuerzo normal máximo en la pieza sea igual o mayor al esfuerzo normal máximo de una probeta sometida a un ensayo de tensión en el momento que se produce la fractura.

Teoría de Coulomb-Mohr Frágil

Se deriva de forma similar a la teoría de Coulomb-Mohr Dúctil sólo que, al tratarse de materiales frágiles, se tienen en cuenta las resistencias últimas del material a la tensión y compresión en lugar de los esfuerzos de fluencia.

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