¿Qué es una carga de corte?
Una carga de corte es una fuerza que causa esfuerzo cortante cuando se aplica a un elemento estructural. Shear stress, which is a force per unit area, occurs in the plane perpendicular to normal stress; Se crea cuando dos planos del mismo objeto están tratando de pasar entre sí. Los ingenieros deben calcular la carga de corte en las estructuras para asegurarse de que no experimenten una falla mecánica. Una carga de corte demasiado alta puede hacer que los materiales cedan o se deformen permanentemente.
Se producen tensiones normales cuando un material se pone en tensión o compresión. En este caso, ambas fuerzas aplicadas están a lo largo del mismo eje. Si las fuerzas se aplican a lo largo de diferentes ejes, habrá tensiones de corte además de cualquier tensión normal. Un elemento cuadrado del material experimentará fuerzas que tienden a sesgarlo en un paralelogramo. El esfuerzo cortante promedio en un material es igual a la carga de corte dividida por el área de la sección transversal en cuestión.
Si bien el esfuerzo cortante es fuerza por unidad de área, gen de carga de corteerally se refiere solo a la fuerza misma. Por lo tanto, las unidades apropiadas son la fuerza de las unidades, más comúnmente Newtons o libras de fuerza. Cuando se aplica una carga de corte a un material restringido, una fuerza de reacción es responsable de mantener el material estacionario. Esta fuerza de reacción constituye la "segunda" fuerza aplicada; Cuando se combina con una fuerza de reacción, una sola fuerza puede dar lugar a tensiones de corte.
La carga de corte es importante para calcular las tensiones dentro de una viga. La ecuación del haz Euler-Bernoulli relaciona la carga de corte con el movimiento de flexión a lo largo de una viga. Un momento de flexión es el torque de torsión que hace que un haz se desvíe. La carga de corte máxima permitida en una viga está relacionada con el material y la geometría del haz: los haces de espesas hechos de materiales más fuertes pueden soportar cargas de corte más altas.
Cuando las fuerzas hacen que las tensiones internas se vuelvan demasiado altas, una alfombraerial cederá. Producir permanentemente cambia la forma y el tamaño relajados de un material, como ocurre cuando el material está libre de fuerzas externas. Se puede llevar fácilmente un PaperClip al punto de rendimiento a mano. El rendimiento no solo distorsiona la geometría de un material, sino que puede hacer que los materiales sean más susceptibles a la fractura. Gestionar este riesgo es de importancia crucial para los ingenieros civiles y mecánicos.
Decidir qué materiales son los más fuertes, o tienen los puntos de mayor rendimiento, es más fácil de hacer a través del experimento que a través del análisis teórico. Es de conocimiento común, por ejemplo, que el acero puede tolerar más tensiones internas que el aluminio. La explicación de por qué este es el caso es el tema de varias teorías competidoras. Algunas de estas teorías enfatizan el estrés cortante como fundamental para explicar cuándo cederán los materiales.