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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)

Mecanismo de la Ruptura

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Variables

Símbolo

Texto

Variable

Valor

Unidades

Calcule

Valor MKS

Unidades MKS

$\theta$

theta

Angulo

rad

$K_I$

K_I

Factor de intensidad

$F$

Fuerza

$l$

Largo de quiebre

$E$

Módulo de Elasticidad

$r_p$

r_p

Radio de punta del quiebre

$r$

Radio de un disco

$\sigma_1$

sigma_1

Tensión en el eje $x$

$\sigma_2$

sigma_2

Tensión en el eje $y$

Cálculos

Ecuación

Número

Primero, seleccione la ecuación:

, luego, seleccione la variable:

Símbolo

Ecuación

Resuelto

Traducido

Cálculos

Símbolo

Ecuación

Resuelto

Traducido

Variable

Dado

Calcule

Objetivo :

Ecuación

A utilizar

Ecuaciones

$ 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_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))

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

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

Ejemplos

Mecanismos

mechanisms

Mec nica de ruptura

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.

Tensiones en torno a la punta de un quiebre

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.

image

Modelo

model

Factor Intensidad

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 ($l$):

kyon

Tensi n en la punta del quiebre

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:

kyon

Tensi n paralelo a la ruptura

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:

kyon

Tensi n perpendicular a la ruptura

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

equation

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Mecanismo de la Ruptura

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Variables

Cálculos

Ecuaciones

Ejemplos

Mecanismos

Definición

Mecánica de ruptura

Imagen

Tensiones en torno a la punta de un quiebre

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