Tensiones localizadas producidas por discontinuidades geométricas combinadas

Resumen

Los componentes mecánicos, especialmente en máquinas y estructuras metálicas, se diseñan con formas diversas que incluyen cambios de sección, agujeros, zonas roscadas, chaveteros y múltiples discontinuidades geométricas que producen elevaciones localizadas de las tensiones. En muchas oportunidades se presenta la superposición de dos o más discontinuidades en una misma sección o en secciones muy cercanas dificultando la determinación del valor de la tensión localizada. En el presente trabajo se aplica el software ABAQUS a la determinación del incremento localizado de tensiones en secciones con más de una discontinuidad geométrica. Se elaboran gráficos de utilización simple a los fines prácticos del diseño mecánico. El análisis de casos se limita a cuerpos con discontinuidades geométricas de dimensiones macroscópicas de las entallas. El software es empleado para situaciones comprobadas dadas por la bibliografía aceptada con el fin de validar el método; posteriormente se aplica a diseños genéricos de concentradores geométricos combinados en piezas planas simétricas, con cargas axiales. Se demuestra que el software es pertinente, se comprueban los valores del Kt ofrecidos por la bibliografía habitualmente reconocida. Se obtienen resultados para discontinuidades combinadas y se elaboran gráficos para el diseño mecánico. Se concluye afirmando que la información disponible en la bibliografía para concentradores geométricos combinados es escasa y en algunos casos de aplicación dudosa. La disponibilidad de herramientas informáticas permite obtener valores para diseños complejos. Los gráficos elaborados a partir de los resultados obtenidos por aplicación de dichos softwares mejora la eficacia de los diseños.