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Mecanismo de la Ruptura

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Cuando ocurre una ruptura, se caracteriza por una zona que ya no puede soportar carga y un borde que se caracteriza por una tensión que aumenta inversamente al radio de la punta de la fractura. Esto implica que la sección se reduce, lo que conlleva a que la sección restante deba soportar una carga mayor, exacerbando la situación en la punta de la fractura y facilitando su propagación. De esta manera, se produce una situación catastrófica en la que cada incremento en la fractura aumenta la carga a soportar, lo que a su vez provoca un aumento en la fractura.

>Modelo

ID:(2067, 0)


Mecanismos

Descripción


ID:(15577, 0)


Mecánica de ruptura

Descripción

La mecánica de la ruptura consiste en que previo a la fractura el cuerpo tiene energía cinética y/o potencial. Por una acción descuidada el cuerpo apoya una parte menor del cuerpo (ej. solo la muñeca) y se expone a que toda la energía tenga que ser absorbida por dicha parte. Si la energía que debe de absorber la parte sobrepasa la energía crítica de alguno de los mecanismos de ruptura, sera dicho mecanismo el que finalmente se presentará. Si la energía no es suficiente para alcanzar cualquiera de las energías críticas no ocurrirá la ruptura.

ID:(742, 0)


Tensiones en torno a la punta de un quiebre

Descripción

La propagación de la fractura se produce porque la punta de ésta tiene un radio extremadamente pequeño, lo que implica una tensión muy alta, ya que ésta es proporcional al inverso de la raíz cuadrada del radio.

El avance de la fractura puede detenerse si en algún momento el radio aumenta, reduciendo la tensión en la punta. Esto se logra, por ejemplo, mediante la porosidad del material o la inserción de inhomogeneidades que actúan como un punto de concentración de tensión.

None

ID:(1691, 0)


Modelo

Descripción


ID:(15578, 0)


Mecanismo de la Ruptura

Descripción

Cuando ocurre una ruptura, se caracteriza por una zona que ya no puede soportar carga y un borde que se caracteriza por una tensión que aumenta inversamente al radio de la punta de la fractura. Esto implica que la sección se reduce, lo que conlleva a que la sección restante deba soportar una carga mayor, exacerbando la situación en la punta de la fractura y facilitando su propagación. De esta manera, se produce una situación catastrófica en la que cada incremento en la fractura aumenta la carga a soportar, lo que a su vez provoca un aumento en la fractura.

Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$\theta$
theta
Angulo
rad
$K_I$
K_I
Factor de intensidad
$F$
F
Fuerza
N
$l$
l
Largo de quiebre
m
$E$
E
Módulo de Elasticidad
Pa
$r_p$
r_p
Radio de punta del quiebre
m
$r$
r
Radio de un disco
m
$\sigma_1$
sigma_1
Tensión en el eje $x$
Pa
$\sigma_2$
sigma_2
Tensión en el eje $y$
Pa

Cálculos


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Ecuaciones


Ejemplos


(ID 15577)

La mec nica de la ruptura consiste en que previo a la fractura el cuerpo tiene energ a cin tica y/o potencial. Por una acci n descuidada el cuerpo apoya una parte menor del cuerpo (ej. solo la mu eca) y se expone a que toda la energ a tenga que ser absorbida por dicha parte. Si la energ a que debe de absorber la parte sobrepasa la energ a cr tica de alguno de los mecanismos de ruptura, sera dicho mecanismo el que finalmente se presentar . Si la energ a no es suficiente para alcanzar cualquiera de las energ as cr ticas no ocurrir la ruptura.

(ID 742)

La propagaci n de la fractura se produce porque la punta de sta tiene un radio extremadamente peque o, lo que implica una tensi n muy alta, ya que sta es proporcional al inverso de la ra z cuadrada del radio.

El avance de la fractura puede detenerse si en alg n momento el radio aumenta, reduciendo la tensi n en la punta. Esto se logra, por ejemplo, mediante la porosidad del material o la inserci n de inhomogeneidades que act an como un punto de concentraci n de tensi n.

None

(ID 1691)


(ID 15578)

The breaking stress is proportional to the el factor de intensidad ($K_I$), which is proportional to the square root of la fuerza ($F$), el módulo de Elasticidad ($E$), and el largo de quiebre ($l$):

$ K_I =\sqrt{\displaystyle\frac{ F E }{ l }}$


(ID 3785)

La tensi n en la punta del quiebre es proporcional al factor de intensidad K_i e inversamente proporcional a la ra z del radio de la punta del quiebre r_p:

$ \sigma_y =\displaystyle\frac{ K_i }{\sqrt{2 \pi r_p }}$

(ID 3786)

La tensi n en la direcci n paralela \sigma_x a la ruptura es una funci n de la distancia r a la punta del quiebre y el angulo \theta:

$\sigma_x(r,\theta)=\displaystyle\frac{K_i}{\sqrt{2pi r}}\cos\displaystyle\frac{\theta}{2}\left(1-\sin\displaystyle\frac{\theta}{2}\sin\displaystyle\frac{3\theta}{2} \right)$

(ID 3788)

La tensi n en la direcci n perpendicular \sigma_y a la ruptura es una funci n de la distancia r a la punta del quiebre y el angulo

$ \sigma_y =\displaystyle\frac{ K_i }{\sqrt{2 \pi r }}\cos\displaystyle\frac{\theta}{2}\left(1-\sin\displaystyle\frac{ \theta }{2}\sin\displaystyle\frac{3 \theta }{2}\right)$

(ID 3787)


ID:(2067, 0)