Mecanica de Materiales - 7ma.Ed_James

secCiÓn 3.11 Concentraciones de esfuerzos en torsión 281
K
2.00
1.1
1.2
T
R
D 2 D 1
T
1.50
= + 2R D 1 D 2
1.5
t máx = Kt nom t nom = —— 16T
pD3
1
D
—– 2
D 1
= 2
Figura 3.48 Factor de concentración
de esfuerzos K para un eje escalonado en
torsión. (La línea discontinua es para un
filete de un cuarto de círculo.)
1.00
0
0.10
R—–
D 1
0.20
Como se explicó en la sección 2.10, las concentraciones de esfuerzos
son importantes para los materiales frágiles ante cargas estáticas y para la
mayor parte de los materiales sometidos a cargas dinámicas. Como caso de
ejemplo, las fallas por fatiga son de mayor interés en el diseño de ejes rotatorios
y flechas (consulte la sección 2.9 para un análisis breve de la fatiga).
Los factores de concentración de esfuerzos teóricos K dados en esta sección
se basan en un comportamiento linealmente elástico del material. Sin embargo,
experimentos de fatiga demuestran que esos factores son conservadores
y que las fallas por fatiga en materiales dúctiles, en general, ocurren
con cargas más grandes que las anticipadas por los factores teóricos.