¿Por qué suponemos que los esfuerzos cortantes verticales son uniformes cuando derivamos el esfuerzo cortante, cuando ya sabemos que el esfuerzo cortante sigue una relación parabólica?

Centrémonos en el análisis 2 D para derivar una expresión para el esfuerzo cortante.

En este caso, un análisis 2D se justifica porque la carga no varía con el ancho (dirección z) porque ya hemos asumido que la carga está en el plano xy. Además, en un curso elemental de mecánica de sólidos, suponemos que los haces son simétricos respecto al plano xy.

La gran estrategia de prácticamente todas las técnicas de análisis 2D es empujar un dominio computacional 3 D a un dominio 2D, afirmando que es suficiente para considerar solo un corte entre 2 secciones y los parámetros de interés (desplazamiento / tensión) son independientes de tercera coordenada En este caso ‘z’.

Suponemos que los esfuerzos de corte vertical son uniformes en todo el ancho de la viga (a lo largo de la dirección z), pero no a través de su altura (a lo largo de la dirección y). Dicho matemáticamente, [math] \ tau_ {xy} [/ math] es una función de y solo.

[matemáticas] \ tau_ {xy} (y, z) = \ tau_ {xy} (y) [/ matemáticas]

Ver, los esfuerzos cortantes en este caso particular varían cuadráticamente con y (distancia desde el eje neutro), pero son constantes / iguales si tomamos diferentes cortes a diferentes valores de ‘z’ [ancho] para una y dada, [altura].

Todo lo que estoy tratando de transmitir es esto, asumimos que es una constante en la dirección z, pero varía parabólica / cuadráticamente en la dirección y.

Supongo que la persona que hizo esta pregunta no entendió el hecho de que estas dos variaciones están en 2 direcciones diferentes.

El ESTRÉS DE CORTE vertical (ESTRÉS DE CORTE TRANSVERSAL) en una viga no puede considerarse uniforme si está haciendo un análisis de estrés de eso. pero en los casos habituales ni siquiera necesitamos considerar los esfuerzos cortantes (en el caso de las vigas de Euler – Bernoulli) debido a las siguientes razones.

  1. El esfuerzo cortante debido a la carga vertical es insignificante en comparación con los esfuerzos de flexión.
  2. El valor del esfuerzo cortante en el área de esfuerzo máximo de flexión es mínimo. (Cerca de la fibra superior).

Por lo tanto, no puede considerarlo como uniforme, aunque puede descuidarlo.

Para vigas delgadas, la energía de corte es una contribución insignificante a la energía de deformación. Al asumir un esfuerzo cortante uniforme, las secciones planas pueden permanecer planas simplificando el análisis con poca pérdida de precisión para vigas delgadas.

Es una aproximación, para simplificar los cálculos. Puede no afectar los resultados, a menos que haya una fuerza de corte muy alta.