esfuerzo cortante

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Esfuerzo cortante El esfuerzo cortante, de corte, de cizalla o de corta- dura es el esfuerzo interno o resultante de las tensiones paralelas a la sección transversal de un prisma mecánico como por ejemplo una viga o un pilar. Se designa varia- damente como T, V o Q. Este tipo de solicitación formado por tensiones paralelas está directamente asociado a la tensión cortante. Para una pieza prismática se relaciona con la tensión cortante me- diante la relación: (1) Q y = Σ τ xy dydz, Q z = Σ τ xz dydz, Q = Q 2 y + Q 2 z Para una viga recta para la que sea válida la teoría de Euler-Bernoulli se tiene la siguiente relación entre las componentes del esfuerzo cortante y el momento flector: (2) Q y = - dM z dx , Q z =+ dM y dx 1 Introducción No deben confundirse la noción de esfuerzo cortante de la de tensión cortante. Las componentes del esfuerzo cor- tante puede obtenerse como las resultantes de las tensio- nes cortantes. Dada la fuerza resultante de las tensiones sobre una sección transversal de una pieza prismática, el esfuerzo cortante es la componente de dicha fuerza que es paralela a una sección transversal de la pieza prismática: (3a) Q = n × (F R × n), F R = Σ t dS donde: n es un vector unitario a la sección transversal. t es el campo vectorial de tensiones. Obviamente dado que: (3b) τ = n × (t × n) = (0xy xz ) Resulta que la ecuación (3a) es equivalente a (1). 2 Diagrama de esfuerzos cortantes El diagrama de esfuerzos cortantes de una pieza prismá- tica es una función que representa la distribución de es- fuerzos cortantes a lo largo del eje baricéntrico de la mis- ma. Para una pieza prismática cuyo eje baricéntrico es un segmento recto los esfuerzos cortantes vienen dados por: (4) Q y (x)= kn i=1 P i + x 0 q(s) ds Donde la suma sobre i se extiende hasta k dado por la condición x k x , siendo x i el putno de aplicación de la fuerza puntal P i . La anterior función será continua si y sólo si no existen fuerzas puntuales P i , ya que en ese caso el sumatorio se anularía, y al ser una función continua a tramos q(s) su primitiva es una función continua. Si en la posición x i existe una carga puntal P i entonces: (5) lim x>xi Q y (x) - lim x<xi Q y (x)= P i Y por tanto el límite por la izquierda y por la derecha no coiniciden, por lo que la función no es continua. La expresión (4) puede escribirse en forma de integral única si se usa la función generalizada delta de Dirac: (6) Q y (x)= x 0 ¯ q(s) ds donde: ¯ q(s)= q(s)+ n i=1 P i δ(s - s i ) s i , , punto de aplicación de la carga puntual P i El diagrama de momentos definido por (1) o por (2) re- sulta ser la derivada (en el sentido de las distribuciones) del diagrama de momentos flectores. 3 Véase también esfuerzo interno tensión cortante 4 Referencias 4.1 Bibliografía Ortiz Berrocal, Luis. Resistencia de Materiales. McGraw-Hill. ISBN 9788448156336. 1

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Concepto básico, relacionado al tema fluidos de perforación

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  • Esfuerzo cortante

    El esfuerzo cortante, de corte, de cizalla o de corta-dura es el esfuerzo interno o resultante de las tensionesparalelas a la seccin transversal de un prisma mecnicocomo por ejemplo una viga o un pilar. Se designa varia-damente como T, V o Q.Este tipo de solicitacin formado por tensiones paralelasest directamente asociado a la tensin cortante. Para unapieza prismtica se relaciona con la tensin cortante me-diante la relacin:

    (1) Qy =Rxy dydz; Qz =R

    xz dydz; Q =

    qQ2y +Q

    2z

    Para una viga recta para la que sea vlida la teora deEuler-Bernoulli se tiene la siguiente relacin entre lascomponentes del esfuerzo cortante y el momento ector:

    (2) Qy = dMzdx ; Qz = +dMydx

    1 IntroduccinNo deben confundirse la nocin de esfuerzo cortante dela de tensin cortante. Las componentes del esfuerzo cor-tante puede obtenerse como las resultantes de las tensio-nes cortantes. Dada la fuerza resultante de las tensionessobre una seccin transversal de una pieza prismtica, elesfuerzo cortante es la componente de dicha fuerza que esparalela a una seccin transversal de la pieza prismtica:

    (3a) Q = n (FR n); FR =Rt dS

    donde:

    n es un vector unitario a la seccin transversal.t es el campo vectorial de tensiones.

    Obviamente dado que:

    (3b) = n (t n) = (0; xy; xz)

    Resulta que la ecuacin (3a) es equivalente a (1).

    2 Diagrama de esfuerzos cortantesEl diagrama de esfuerzos cortantes de una pieza prism-tica es una funcin que representa la distribucin de es-fuerzos cortantes a lo largo del eje baricntrico de la mis-ma. Para una pieza prismtica cuyo eje baricntrico es unsegmento recto los esfuerzos cortantes vienen dados por:

    (4) Qy(x) =Pkn

    i=1 Pi +R x0q(s) ds

    Donde la suma sobre i se extiende hasta k dado por lacondicin xk x , siendo xi el putno de aplicacin de lafuerza puntal Pi . La anterior funcin ser continua si yslo si no existen fuerzas puntualesPi , ya que en ese casoel sumatorio se anulara, y al ser una funcin continua atramos q(s) su primitiva es una funcin continua. Si en laposicin xi existe una carga puntal Pi entonces:

    (5) limx>xi Qy(x) limx

  • 2 4 REFERENCIAS

    4.2 Enlaces externos Esfuerzo cortante, en virtual.unal.edu.co

  • 35 Text and image sources, contributors, and licenses5.1 Text

    Esfuerzo cortante Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Esfuerzo%20cortante?oldid=80532335 Colaboradores: Digigalos, BOTijo,JMCC1, Davius, Ingolll, SITOMON, Humberto, Netito777, Muro Bot, SieBot, Cobalttempest, Yonseca, David0811, Jorghex, Lucien-BOT, Diegusjaimes, Phdmiquel, Luckas-bot, Amirobot, SuperBraulio13, TobeBot, RedBot, Addbot y Annimos: 22

    5.2 Images

    5.3 Content license Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0

    Introduccin Diagrama de esfuerzos cortantes Vase tambin Referencias Bibliografa Enlaces externos

    Text and image sources, contributors, and licensesTextImagesContent license