Anáisis de la Concentración de Tensiones en Placas Finitas Ortótropas con Tres Orificios Circulares Sometidas a Cargas en su Plano

Abstract

En el proyecto estructural la concentración de tensiones generalmente juega un importante rol que debe ser tenido en cuenta por el ingeniero de diseño. Sobre todo cuando en el elemento estructural existen varios orificios cercanos entre sí. Por ejemplo, en aeronáutica, es importante la reducción del peso de las estructuras. Sin embargo la práctica de orificios para reducir el peso propio no debe disminuir significativamente la capacidad de resistencia del elemento estructural en cuestión. Por ello se hace necesario un análisis del factor de concentración de tensiones ante las posibles ubicaciones y geometrías de los orificios a generar en el elemento estructural. El presente trabajo trata sobre el análisis del efecto que tres orificios circulares producen en la distribución de tensiones de una placa de dimensiones finitas de material ortótropo sometida a cargas en su plano. Se estudia como modelo una placa cuadrada solicitada por cargas en su plano, normales a sus bordes externos, considerando distintas relaciones entre el tamaño de la placa y los orificios. También se ha considerado una serie de relaciones entre los tamaños de los orificios circulares y distintas posiciones de los mismos. Para cada situación se han considerado dos posiciones de las orientaciones de las direcciones elásticas principales del material ortótropo con respecto a los lados de la placa. Los resultados obtenidos muestran los valores de concentración de tensiones en placas de dimensiones finitas, caso en que la literatura referente al tema no es tan abundante. Este en un tema de interés en la práctica habitual de la ingeniería.