Composición de esfuerzos
Los esfuerzos mecánicos pueden darse de forma individual y aislada, y otras veces una pieza de un elemento resistente puede estar sometida a lo largo de cada una de sus secciones, a diferentes combinaciones de esfuerzos que originan distintas composiciones de esfuerzos. A continuación las estudiaremos.
Tracción y compresión simple
Una sección de una pieza está sometida a tracción o compresión simple cuando al efectuar un corte por dicha sección, el torsor (R, M) de las fuerzas aplicadas a la parte suprimida se reduce en el centro de gravedad de la sección a un esfuerzo normal N.
Cortadura simple o pura
Una sección de una pieza está sometida a cortadura simple cuando la resultante del sistema de fuerzas aplicadas en esa sección está contenida en el plano de dicha sección. Un ejemplo claro de una pieza sometida a cortante puro es el esfuerzo al que se le somete a un remache que une dos piezas.
La diferencia clara entre tensión normal y la cortante es que la normal es perpendicular al plano de la sección y la cortadura actúa a lo largo del plano de la sección.
Flexión pura
Una sección de una pieza está sometida a flexión pura cuando en dicha sección transversal el esfuerzo se reduce a un momento cuyo eje está contenido en el plano de dicha sección:
Si el eje del momento coincide con uno de los ejes principales de inercia de la sección, la flexión se denomina recta, si no ocurre esto la flexión se conoce como desviada.
La flexión pura no se presenta con frecuencia, lo normal es que vaya acompañada de cortadura denominándose entonces flexión simple. Para conocer cuándo en una pieza hay tramos sometidos a flexión pura, se analiza el diagrama de flectores y si existen tramos en los que el valor del momento es constante, en ese caso tenemos flexión pura.
Flexión simple
Una sección de una pieza está sometida a flexión simple cuando en dicha sección transversal el esfuerzo viene dado por un cortante y un momento:
Este es el caso de piezas sometidas a fuerzas perpendiculares al eje de la directriz de la pieza.
Flexión compuesta
Una sección de una pieza está sometida a flexión compuesta cuando sobre dicha sección simultáneamente un esfuerzo normal N, un esfuerzo cortante de componentes Qy y Qz , y un momento flector M, de componentes My y Mz, es decir cuando en dicha sección aparece flexión simple y tracción o compresión simple.
Torsión
Un elemento sometido a un par (torsor) en un plano perpendicular al eje directriz de la pieza se dice que está sometido a un esfuerzo de torsión.
Cuando a lo largo de la barra actúan diferentes pares, es conveniente realizar el diagrama de momentos torsores, de modo similar a los diagramas de esfuerzos anteriores, para así analizar la magnitud del valor del esfuerzo en cada zona.
Los árboles de transmisión pueden estar sometidos exclusivamente a un esfuerzo de torsión, como ejemplo puede valer el eje de transmisión de un camión, pero también ocurre que otros árboles como los ejes de los engranajes de las cajas de cambio, están sometidos a una combinación de distintos esfuerzos ya estudiados que además incluyen la torsión.
