Ejercicios propuestos - Tema 5: Criterios de plasticidad y de rotura


Ejercicio 1

En un nudo de la estructura que se muestra en la Figura 5.12 se han colocado unas galgas en roseta con la estructura descargada.

Figura 5.12: Disposición de galgas colocadas en un nudo
Image 01-plasticidad-ejercicios

Cargada la estructura, se han obtenido los valores $ \varepsilon_a$, $ \varepsilon_b$ y $ \varepsilon_c$.

Determinar en el punto en estudio:

  1. La tensión equivalente de Von-Mises
  2. El coeficiente de seguridad

Datos:


$\displaystyle \sigma_e$ $\displaystyle =$ $\displaystyle 260$    MPa  
$\displaystyle \varepsilon_a$ $\displaystyle =$ $\displaystyle 520\cdot10^{-6}$   ,$\displaystyle \hspace{2mm}
\varepsilon_b = 360\cdot10^{-6}$   ,$\displaystyle \hspace{2mm}
\varepsilon_c = -80\cdot10^{-6}$  
$\displaystyle E$ $\displaystyle =$ $\displaystyle 210$    GPa    ,$\displaystyle \hspace{2mm}
G = 80$    GPa    ,$\displaystyle \hspace{2mm}
 \nu = 0,3$  

Solución:

  1. La tensión equivalente de Von-Mises

    $\displaystyle \sigma_{VM}$ $\displaystyle = 197,719$    MPa       

  2. El coeficiente de seguridad

    $\displaystyle n$ $\displaystyle = 1,315$      


Ejercicio 2

El tensor de tensiones en un punto $ P$ de un sólido elástico es:

$\displaystyle \boldsymbol{\sigma}=\left(\begin{array}{cc} 100 & 50 \\ 50 &-170\end{array}\right)$    

Comprobar si dicho punto está plastificado según los criterios:

  1. De Von-Mises
  2. De Tresca

Datos:


$\displaystyle E = 210$    GPa    ,$\displaystyle \hspace{2mm}
\sigma_e=260$    MPa       

Solución:

  1. Comprobar si dicho punto está plastificado según el criterio de Von-Mises.

    $\displaystyle \sigma_{VM}$ $\displaystyle = 251,794$    MPa $\displaystyle \hspace{5mm} \Rightarrow \hspace{5mm} \sigma_{VM} < \sigma_e$      

    por tanto, no hay plastificación.

  2. Comprobar si dicho punto está plastificado según el criterio de Tresca.

    $\displaystyle \sigma_{T}$ $\displaystyle = 251,794$    MPa $\displaystyle \hspace{5mm} \Rightarrow \hspace{5mm} \sigma_{T} > \sigma_e$      

    por tanto, hay plastificación.