Ejercicios Mecanica de La Fractura [PDF]

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MECANICA DE LA FRACTURA 1.- La cubierta de acero de un barco tiene 30 mm de espesor y 12 m de ancho. Está cargada con un esfuerzo de tensión nominal uniaxial de 50 MPa. Se opera debajo de su temperatura de transición de dúctil a frágil con KIc igual a 28.3 MPa. Si se presenta una grieta transversal central de 65 mm de longitud, calcule el esfuerzo de tensión correspondiente a la falla catastrófica. Compare dicho esfuerzo con la resistencia a la fluencia de 240 MPa del acero.

2.- Una placa con un ancho de 1.4 m y una longitud de 2.8 m debe soportar una fuerza de tensión en la dirección de 2.8 m de 4.0 MN. Los procedimientos de inspección sólo detectarán grietas en los bordes a través del espesor mayores que 2.7 mm. En la aplicación se consideran las dos aleaciones Ti-6AL-4V de la tabla 5-1, para las que el factor de seguridad deberá ser de 1.3; además, es importante un peso mínimo. ¿Cuál aleación debería usarse?

3.- Una placa de 100 mm de ancho, 200 mm de longitud y 12 mm de espesor se carga en tensión en la dirección de la longitud. La placa contiene una grieta como la que se muestra en la figura 5-26 con una longitud de 16 mm. El material es acero con KIc = 80 MPa ・√m y Sy = 950 MPa. Determine la carga posible máxima que puede aplicarse antes de que la placa a) Fluya b) Tenga un crecimiento de grieta incontrolable.