Resistencia de Materiales

 

2.1.4 Estado de esfuerzos en un punto

El estado de esfuerzos en un punto está caracterizado por la matriz de esfuerzos en ese punto.  Esto significa que, si la matriz de esfuerzos es conocida, el vector esfuerzo sobre cualquier plano está determinado unívocamente.

Para demostrar lo anterior consideremos un pequeño elemento tetraédrico del cuerpo, con el punto O en uno de sus vértices, [Fig. 2-7].  Designando por , ,  las áreas perpendiculares a los ejes x, y y z respectivamente,  al área del plano inclinado,  

 

su normal, donde l, m y n son los cosenos directores de  y teniendo en cuenta que   .

Figura 2-7

 

 

Entonces

[2-3]

 

De las ecuaciones de equilibrio en la dirección x, se tiene

y de las ecuaciones en [2-3], 

entonces   

.

Considerando el equilibrio en y y z se obtiene respectivamente que

en forma matricial se puede escribir

 

o en forma compacta

[2-4]

La ecuación [2-4] muestra que para una matriz de esfuerzos  dada, el vector esfuerzo  esta unívocamente determinado en un plano cuya normal unitaria es .

 

 



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