Usuario:


Mecanismo de la Ruptura

Storyboard

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

Iframe

>Top



Código
Concepto

Mecanismos

ID:(15577, 0)



Mecánica de ruptura

Descripción

>Top


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

Imagen

>Top


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

Top

>Top



Cálculos

Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$\theta$
theta
Angulo
rad
$F$
F
Fuerza
N
$l$
l
Largo de quiebre
m
$r_p$
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

Parámetros

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$K_I$
K_I
Factor de intensidad
$E$
E
Módulo de Elasticidad
Pa
$\pi$
pi
Pi
rad


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

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Variable Dado Calcule Objetivo : Ecuación A utilizar


Ecuación

#
Ecuación

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

K_I =sqrt( F * E / l )


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

s_y = K_i /sqrt(2* pi * r_p )


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

s_x(r,theta)=(K_i/sqrt(2 pi r))cos(theta/2)(1-sin(theta/2)sin(3theta/2))


$ \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)$

s_y(r,theta)=(K_i/sqrt{2 pi r))cos(theta/2)(1 sin(theta/2)sin(3theta/2))

ID:(15578, 0)



Factor Intensidad

Ecuación

>Top, >Modelo


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 }}$

$K_I$
Factor de intensidad
$N/m^3/2$
5388
$F$
Fuerza
$N$
4975
$l$
Largo de quiebre
$m$
5389
$E$
Módulo de Elasticidad
$Pa$
5357

ID:(3785, 0)



Tensión en la punta del quiebre

Ecuación

>Top, >Modelo


La tensión en la punta del quiebre es proporcional al factor de intensidad K_i e inversamente proporcional a la raíz del radio de la punta del quiebre r_p:

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

$K_I$
Factor de intensidad
$N/m^3/2$
5388
$\pi$
Pi
3.1415927
$rad$
5057
$r_p$
Radio de punta del quiebre
$m$
5390
$\sigma_2$
Tensión en el eje $y$
$Pa$
5381

ID:(3786, 0)



Tensión paralelo a la ruptura

Ecuación

>Top, >Modelo


La tensión en la dirección paralela \sigma_x a la ruptura es una función de la distancia r a la punta del quiebre y el angulo \theta:

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

$\theta$
Angulo
$rad$
5045
$\pi$
Pi
3.1415927
$rad$
5057
$r$
Radio de un disco
$m$
5275
$\sigma_1$
Tensión en el eje $x$
$Pa$
5380

ID:(3788, 0)



Tensión perpendicular a la ruptura

Ecuación

>Top, >Modelo


La tensión en la dirección perpendicular \sigma_y a la ruptura es una función 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, 0)