ELASTICIDAD. Teoremas Energéticos

Presentación del tema: "ELASTICIDAD. Teoremas Energéticos"— Transcripción de la presentación:

1 ELASTICIDAD. Teoremas Energéticos
Energía y energía complementaria de deformación Carga estática: fuerza aumentando lentamente desde cero hasta el valor final Se supone que la línea de acción de P no varía durante el proceso de carga -- = indeformada -- = deformada D = desplazamiento total d = desplazamiento correspondiente o eficaz con P

2 ELASTICIDAD. Teoremas Energéticos
W = trabajo de deformación W  DU, Q, DT, DEc  conservación de la energía W = DU U0 = 0  W = U = Energía de deformación o elástica Función potencial, sólo depende de la deformación final

3 ELASTICIDAD. Teoremas Energéticos
W* = trabajo complementario de deformación W* = U* = Energía de complementaria de deformación W+W* = Pf.df

4 Si la respuesta del sistema es lineal y no hay variaciones térmicas
ELASTICIDAD. Teoremas Energéticos Fórmula de Clapeyron Si la respuesta del sistema es lineal y no hay variaciones térmicas

5 ELASTICIDAD. Teoremas Energéticos
Caso de varias cargas di = desplazamiento correspondiente a la carga i-ésima debido a la acción simultánea de todas las cargas

6 ELASTICIDAD. Teoremas Energéticos
En función de la matriz de tensiones sn, t  desacopladas: los trabajos de cada una se pueden calcular independientemente

7 ELASTICIDAD. Teoremas Energéticos
snx, sny, snz  acopladas: cada una produce deformaciones en su propia dirección y en las transversales ex, ey, ez  debidas a la acción simultánea de snx, sny, snz

8 ELASTICIDAD. Teoremas Energéticos
txy, tyz, tzx  desacopladas: cada una sólo produce deformación angular en su propia dirección

9 ELASTICIDAD. Teoremas Energéticos
El trabajo elemental total será Expresando las deformaciones en función de las tensiones a través de la ley generalizada de Hooke, se llega a Integrando en todo el volumen, se obtiene la energía elástica total almacenada en el sólido

10 ELASTICIDAD. Teoremas Energéticos
Primer teorema de Castigliano Sistema elástico lineal o no lineal En un sistema elástico la derivada parcial de la energía de deformación respecto de uno de los desplazamientos es igual a la carga correspondiente a dicho desplazamiento

11 ELASTICIDAD. Teoremas Energéticos
Teorema de Crotti-Engesser Sistema elástico lineal o no lineal En un sistema elástico la derivada parcial de la energía complementaria de deformación respecto de una de las cargas es igual al desplazamientos correspondiente a dicha carga

12 ELASTICIDAD. Teoremas Energéticos
Segundo teorema de Castigliano Sistema elástico lineal  En un sistema elástico lineal la derivada parcial de la energía de deformación respecto de una de las cargas es igual al desplazamiento correspondiente a dicha carga

13 ELASTICIDAD. Teoremas Energéticos
Criterios de agotamiento Deformación Agotamiento  Rotura Tratan de predecir la condición de agotamiento en estados tensionales complejos a partir de los resultados de ensayos de tracción y compresión uniaxiales

14 ELASTICIDAD. Teoremas Energéticos
Criterio de la tensión principal máxima (Rankine) El agotamiento en un punto de un sólido elástico se produce cuando la tensión principal positiva máxima alcanza la tensión de agotamiento en el ensayo de tracción, o cuando la negativa mínima alcanza la tensión de agotamiento en el ensayo de compresión

15 ELASTICIDAD. Teoremas Energéticos
Criterio de la tensión tangencial máxima (Tresca) El agotamiento en un punto de un sólido elástico se inicia cuando la tensión tangencial máxima alcanza la correspondiente en el ensayo de tracción

16 ELASTICIDAD. Teoremas Energéticos
Criterio de von Mises El agotamiento en un punto de un sólido elástico se inicia cuando la energía de distorsión unitaria iguala a la correspondiente del ensayo de tracción