Calculadora Esfuerzo cortante residual en el eje cuando r se encuentra entre r1 y la constante del material

✖El límite elástico en corte es el límite elástico del eje en condiciones de corte.ⓘ Estrés de cedencia en corte [𝝉₀]			+10% -10%
✖El radio de fluencia es la tensión restante en un material después de que se ha eliminado la causa original de la tensión, lo que afecta su integridad estructural y durabilidad.ⓘ Radio cedido [r]			+10% -10%
✖El radio del frente plástico es la distancia desde el centro del material hasta el punto donde se produce la deformación plástica debido a las tensiones residuales.ⓘ Radio del frente de plástico [ρ]			+10% -10%
✖El radio exterior del eje es la distancia desde el centro del eje hasta su superficie exterior, que afecta las tensiones residuales en el material.ⓘ Radio exterior del eje [r₂]			+10% -10%
✖El radio interior del eje es el radio interno de un eje, que es una dimensión crítica en ingeniería mecánica, que afecta las concentraciones de tensión y la integridad estructural.ⓘ Radio interior del eje [r₁]			+10% -10%

✖La tensión cortante residual en un eje se puede definir como la suma algebraica de la tensión aplicada y la tensión de recuperación.ⓘ Esfuerzo cortante residual en el eje cuando r se encuentra entre r1 y la constante del material [ζ_{shaft_res}]

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Esfuerzo cortante residual en el eje cuando r se encuentra entre r1 y la constante del material Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Esfuerzo cortante residual en el eje = (Estrés de cedencia en corte*Radio cedido/Radio del frente de plástico-(((4*Estrés de cedencia en corte*Radio cedido)/(3*Radio exterior del eje*(1-(Radio interior del eje/Radio exterior del eje)^4)))*(1-1/4*(Radio del frente de plástico/Radio exterior del eje)^3-(3*Radio interior del eje)/(4*Radio del frente de plástico)*(Radio interior del eje/Radio exterior del eje)^3)))
ζ_{shaft_res} = (𝝉₀*r/ρ-(((4*𝝉₀*r)/(3*r₂*(1-(r₁/r₂)^4)))*(1-1/4*(ρ/r₂)^3-(3*r₁)/(4*ρ)*(r₁/r₂)^3)))
Esta fórmula usa 6 Variables

Variables utilizadas

Esfuerzo cortante residual en el eje - (Medido en Pascal) - La tensión cortante residual en un eje se puede definir como la suma algebraica de la tensión aplicada y la tensión de recuperación.
Estrés de cedencia en corte - (Medido en Pascal) - El límite elástico en corte es el límite elástico del eje en condiciones de corte.
Radio cedido - (Medido en Metro) - El radio de fluencia es la tensión restante en un material después de que se ha eliminado la causa original de la tensión, lo que afecta su integridad estructural y durabilidad.
Radio del frente de plástico - (Medido en Metro) - El radio del frente plástico es la distancia desde el centro del material hasta el punto donde se produce la deformación plástica debido a las tensiones residuales.
Radio exterior del eje - (Medido en Metro) - El radio exterior del eje es la distancia desde el centro del eje hasta su superficie exterior, que afecta las tensiones residuales en el material.
Radio interior del eje - (Medido en Metro) - El radio interior del eje es el radio interno de un eje, que es una dimensión crítica en ingeniería mecánica, que afecta las concentraciones de tensión y la integridad estructural.

PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base

Estrés de cedencia en corte: 145 megapascales --> 145000000 Pascal (Verifique la conversión aquí)
Radio cedido: 60 Milímetro --> 0.06 Metro (Verifique la conversión aquí)
Radio del frente de plástico: 80 Milímetro --> 0.08 Metro (Verifique la conversión aquí)
Radio exterior del eje: 100 Milímetro --> 0.1 Metro (Verifique la conversión aquí)
Radio interior del eje: 40 Milímetro --> 0.04 Metro (Verifique la conversión aquí)

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

ζ_{shaft_res} = (𝝉₀*r/ρ-(((4*𝝉₀*r)/(3*r₂*(1-(r₁/r₂)^4)))*(1-1/4*(ρ/r₂)^3-(3*r₁)/(4*ρ)*(r₁/r₂)^3))) --> (145000000*0.06/0.08-(((4*145000000*0.06)/(3*0.1*(1-(0.04/0.1)^4)))*(1-1/4*(0.08/0.1)^3-(3*0.04)/(4*0.08)*(0.04/0.1)^3)))

Evaluar ... ...

ζ_{shaft_res} = 7797619.04761907

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

7797619.04761907 Pascal -->7.79761904761907 megapascales (Verifique la conversión aquí)

RESPUESTA FINAL

7.79761904761907 ≈ 7.797619 megapascales <-- Esfuerzo cortante residual en el eje

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por santoshk

COLEGIO DE INGENIERÍA BMS (BMSCE), BANGALORE

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Verificada por Kartikay Pandit

Instituto Nacional de Tecnología (LIENDRE), Hamirpur

¡Kartikay Pandit ha verificado esta calculadora y 400+ más calculadoras!

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Esfuerzo cortante residual en el eje cuando r se encuentra entre r1 y la constante del material

LaTeX Vamos Esfuerzo cortante residual en el eje = (Estrés de cedencia en corte*Radio cedido/Radio del frente de plástico-(((4*Estrés de cedencia en corte*Radio cedido)/(3*Radio exterior del eje*(1-(Radio interior del eje/Radio exterior del eje)^4)))*(1-1/4*(Radio del frente de plástico/Radio exterior del eje)^3-(3*Radio interior del eje)/(4*Radio del frente de plástico)*(Radio interior del eje/Radio exterior del eje)^3)))

Esfuerzo cortante residual en el eje cuando r se encuentra entre la constante del material y r2

LaTeX Vamos Esfuerzo cortante residual en el eje = Estrés de cedencia en corte*(1-(4*Radio cedido*(1-((1/4)*(Radio del frente de plástico/Radio exterior del eje)^3)-(((3*Radio interior del eje)/(4*Radio del frente de plástico))*(Radio interior del eje/Radio exterior del eje)^3)))/(3*Radio exterior del eje*(1-(Radio interior del eje/Radio exterior del eje)^4)))

Recuperación Elasto Plástico Torque

LaTeX Vamos Recuperación de par elastoplástico = -(pi*Estrés de cedencia en corte*(Radio del frente de plástico^3/2*(1-(Radio interior del eje/Radio del frente de plástico)^4)+(2/3*Radio exterior del eje^3)*(1-(Radio del frente de plástico/Radio exterior del eje)^3)))

Esfuerzo cortante residual en el eje para carcasa totalmente de plástico

LaTeX Vamos Esfuerzo cortante residual en fluencia completamente plástica = Estrés de cedencia en corte*(1-(4*Radio cedido*(1-(Radio interior del eje/Radio exterior del eje)^3))/(3*Radio exterior del eje*(1-(Radio interior del eje/Radio exterior del eje)^4)))

Esfuerzo cortante residual en el eje cuando r se encuentra entre r1 y la constante del material Fórmula

LaTeX Vamos

¿Cómo se generan tensiones residuales en los ejes?

Cuando se tuerce un eje, comienza a ceder una vez que la tensión de corte cruza su límite de fluencia. El par aplicado puede ser elasto-plástico o completamente plástico. Este proceso se denomina CARGA. Cuando se aplica al eje así torcido un par de torsión de la misma magnitud en la dirección opuesta, se produce la recuperación de la tensión. Este proceso se denomina DESCARGA. Se supone siempre que el proceso de DESCARGA es elástico siguiendo una relación lineal de tensión-deformación. Pero en el caso de un eje torcido plásticamente, la recuperación no se produce por completo. Por lo tanto, queda o queda bloqueada cierta cantidad de tensiones. Dichas tensiones se denominan tensiones residuales.

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