19.9 : Materiales elastoplásticos

El estudio de ejes circulares sólidos bajo tensión muestra que dentro del límite elástico, la tensión aumenta directamente a la distancia desde el centro del eje. Esta relación se mantiene hasta que el eje alcanza un punto crítico de tensión, más allá del cual comienza a ceder, marcando la transición de la deformación elástica a la plástica. En este punto crucial, se determina el torque máximo que el eje puede soportar sin deformación permanente, lo que significa el límite de su comportamiento elástico.

A medida que aumenta el torque sobre el eje, se desarrolla la región plástica que rodea el núcleo elástico interno, caracterizada por un nivel de tensión constante en el área plástica y una distribución lineal de la tensión dentro del núcleo elástico. Con un aumento continuo del torque, la zona plástica se extiende, disminuyendo el núcleo elástico, hasta que la deformación a través del eje se vuelve completamente plástica.

El torque total ejercido sobre el eje es una suma de los torques asociados con las regiones de deformación elástica y plástica. Mediante un mayor análisis y simplificación, centrándose en la expansión de la región plástica, se puede calcular el torque plástico último. El torque plástico máximo es el torque máximo que el eje puede soportar antes de sucumbir a una deformación plástica completa, perdiendo por completo su forma original.