24.4 : Esfuerzos bajo cargas combinadas

Al analizar un tubo doblado con una sección transversal circular sometido a múltiples fuerzas, es crucial determinar la distribución de tensiones para mantener la integridad estructural en condiciones de carga variadas.

El proceso comienza cortando el tubo en puntos críticos y analizando las fuerzas internas y los componentes de tensión en estas secciones, centrándose en el centroide. Las tensiones normales, generadas por fuerzas axiales y momentos flectores, son de compresión o de tracción y varían a lo largo de la sección desde el eje neutro hasta los bordes exteriores.

Los esfuerzos cortantes, que actúan tangencialmente a la sección, surgen de fuerzas cortantes y momentos de torsión o torsión. Estas tensiones proporcionan información sobre el estado de tensión general dentro del tubo. Además, las tensiones calculadas se combinan para identificar las tensiones principales en puntos específicos, que son las tensiones normales máximas y mínimas sin componentes de corte.

A partir de ellos se determina el esfuerzo cortante máximo, un factor crucial a la hora de evaluar el potencial de fallo.

El principio de Saint-Venant permite suponer que las tensiones se distribuyen uniformemente en secciones alejadas de los puntos de aplicación de la carga. Este principio permite el uso de superposición para combinar efectos de diferentes cargas, siempre que las tensiones permanezcan dentro de los límites proporcionales del material. Este método garantiza predicciones precisas de cómo se comportan los componentes estructurales en condiciones del mundo real.