Tensiones en uniones soldadas a tope con perfiles abiertos bajo torsión

In this paper is addressed how in the literature of Mechanic of Materials and Machine Elements Design only few authors address the subject of welded joints, among those can be mentioned Shigley Hall, Reshetov, and Faires [1, 3, 4-5]; although they provide expressions to calculate stress in complex g...

Full description

Autores:
Hernan, Hernandez Herrera
Milen, Balbis Morejon
Juan Jose, Cabello Eras
Tipo de recurso:
Article of journal
Fecha de publicación:
2015
Institución:
Corporación Universidad de la Costa
Repositorio:
REDICUC - Repositorio CUC
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.cuc.edu.co:11323/723
Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/11323/723
https://repositorio.cuc.edu.co/
Palabra clave:
Uniones soldadas
tensiones, torsión
perfiles abiertos
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Atribución – No comercial – Compartir igual
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description In this paper is addressed how in the literature of Mechanic of Materials and Machine Elements Design only few authors address the subject of welded joints, among those can be mentioned Shigley Hall, Reshetov, and Faires [1, 3, 4-5]; although they provide expressions to calculate stress in complex geometric configurations of welded joints, they do not analyze calculation for butt welded joints subject to torsion, neither take into account characteristics of thin-walled side faces for the calculations. Only in the General Treaty of Schimpke Welding, Horn and Ruge [7] are mentioned these features without addressing the expressions for the calculation of stresses in cases of complex cases. Similar case is seen in articles and specialized literature wheredelves into research on the technological parameters in welding, materials and other subjects without addressing the improvement of calculation expressions to determine the stresses in such joints. In this paper new expressions are shown for the calculation of tangential stresses arising on the welds on butt joints of open profiles under free torsion, taking into account thin-wall side faces.
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Similar case is seen in articles and specialized literature wheredelves into research on the technological parameters in welding, materials and other subjects without addressing the improvement of calculation expressions to determine the stresses in such joints. In this paper new expressions are shown for the calculation of tangential stresses arising on the welds on butt joints of open profiles under free torsion, taking into account thin-wall side faces.En el trabajo se destaca como en la literatura de Mecánica de Materiales y Diseño de Elementos de Máquinas, solo algunos autores abordan el tema de las uniones soldadas, dentro de estos se pueden citar a Shigley, Hall, Reshetov y Faires [1, 3, 4-5]; estos autores, aunque brindan expresiones para el cálculo de las tensiones en uniones soldadas de configuración geométrica compleja, no analizan el cálculo de las mismas para el caso de estar sometidas a torsión, tampoco toman en cuenta para los cálculos las particularidades de los perfiles de paredes delgadas, esto solo es analizado en el Tratado general de soldadura de los autores Schimpke, Horn y Ruge [7], donde se mencionan estas particularidades sin abordar las expresiones para el cálculo de las tensiones en casos complejos. Un tanto similar ocurre en los artículos y literatura especializada, donde se profundiza en la investigación sobre los parámetros tecnológicos en la soldadura, materiales y otros temas sin abordar el perfeccionamiento de las expresiones de cálculo para determinar las tensiones en este tipo de uniones. En el presente trabajo se brindan nuevas expresiones para el cálculo de las tensiones tangenciales que surgen en los cordones de uniones a tope, en perfiles abiertos sometidos a torsión libre, tomando en cuenta para ello su consideración como perfiles de paredes delgadas.Hernan, Hernandez Herrera-e661a7f1-2868-4ef0-9578-2a2d34d907c0-0Milen, Balbis Morejon-0000-0002-8053-6651-600Juan Jose, Cabello Eras-0000-0003-0949-0862-600spaIngeniare : Revista Chilena de IngenieríaAtribución – No comercial – Compartir igualinfo:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Uniones soldadastensiones, torsiónperfiles abiertosperfiles de paredes delgadasWelded jointsstress, torsionopen profilesprofiles thin wallsTensiones en uniones soldadas a tope con perfiles abiertos bajo torsiónStress in butt welded joints of open profiles under torsionArtículo de revistahttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1Textinfo:eu-repo/semantics/articlehttp://purl.org/redcol/resource_type/ARTinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersion[1] J. Shigley y C. Mischkie. “Diseño en Ingeniería Mecánica”. Editorial Mc Graw Hill Interamericana, p. 943. Ciudad de México, México. 2001. [2] ANSI/AISC. “Especificación para Construcciones de Acero”. No 360- 10. Asociación Latinoamericana del acero. Santiago, Chile. 2010. ISBN: 978-956-8181-12-3. [3] A. Hall y H. Lauglhin. “Diseño de Máquinas”. Editorial Dossat, p. 344. Madrid, España. 1971. [4] D. Reshetov. “Elementos de Máquinas”. Editorial Pueblo y Educación, p. 830. La Habana, Cuba. 1985. [5] V. Faires. “Diseño de Elementos de Máquinas”. Editorial UTEHA, p. 802. Ciudad de México, México. 1985. [6] K. Mukanov. “Design of Metal Structures”. Editorial MIR, p. 517. Moscú, Rusia. 1968. [7] P. Schimpke, H.A. Horn y J. Ruge. “Tratado General de Soldadura”. Editorial Pueblo y Educación, p. 394. Ciudad de La Habana, Cuba. 1980. [8] H. Hernández Herrera. “Desarrollo y perfeccionamiento de las expresiones para el cálculo de las tensiones máximas en las uniones soldadas con costuras de filete”. Tesis para optar al grado de doctor. Facultad de Mecánica. Universidad de Cienfuegos, p. 90. 2006. [9] L. Durán, Y. Aguilar, O. Hernández, V. Prado y F. Casanova. “Efecto de la geometría de los depósitos de soldadura de recubrimiento en el desgaste de acero bajo al carbono en contacto con bagazo de caña de azúcar”. Ingeniería y Universidad. Vol. 17 No 1, pp. 127-141. 2013. ISSN: 0123-2126. [10] E. Martínez, V. Eguin, C. Costa y C. Godínez. “Análisis de la penetración en la soldadura de una estructura metálica”. Dyna. Vol. 87 N° 1, pp. 90-97. 2012. ISSN: 0012-7353. [11] E. Díaz, F. Ramos, A. Cruz, M. Rodríguez, J. Pozo, M. Tello y J. Chaparro. “Estudio de la modificación de la composición química en depósitos de soldadura GMAW, empleando diferentes proporciones en la mezcla CO2 + O2 como gas de protección”. Ingeniería Mecánica. Vol. 8 N° 2, pp. 67-72. 2005. ISSN: 1815-5944. [12] E. Martínez, M. Estrems, M. Eguía, A. Garrido y J. Guillén. “Soldadura T.I.G. de acero inoxidable, modelo numérico para el cálculo de temperaturas en la Z.A.T”. Dyna. Vol. 85 N° 2, pp. 123-130.2010.ISSN:0012-7353. [13] E. Martínez y M. Estrems. “Desarrollo de un modelo matemático de diferencias finitas para el análisis del campo de temperaturas en la soldadura por arco de chapas finas de acero inoxidable”. Revista de Metalurgia. Vol. 46 N° 6, pp. 511-519. 2010. ISSN: 0034-8570. [14] T. Kwang, J. Soo and Y. Chang. “Through Wall welding residual stress profiles for dissimilar metalnozzle butt welds in pressurized water reactors”. Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures. Vol. 34, Issue 8, pp. 624-641. 2011. ISSN: 0013-7944. [15] X. Cao, B. Rivaux, M. Jahazi, J. Cuddy and A. Birur. “Effect of pre- and post-weld heat treatment on metallurgical and tensile properties of Inconel 718 alloy butt joints welded using 4 kW Nd: YAG laser”. Journal of material science. Vol. 44, Issue 7, pp. 4557- 4571. 2009. ISSN: 0022-2461. 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Moltasov. “Application of the method of nonplanar sections to determine stresses in the zones of concentration caused by weld reinforcement in butt-welded joints”. Strength of Materials. Vol. 45, Issue 1, pp. 116-123. 2013. ISSN: 0039-2316. [21] M. Al-Mukhtar, S. Henkel and H. Biermann. “A Finite Element Calculation of Stress Intensity Factors of Cruciform and Butt Welded Joints for Some Geometrical Parameters”. Jordan Journal of Mechanical and Industrial Engineering. Vol. 3, Issue 4, pp. 236-245. 2009. ISSN: 1995-6665. [22] D. Fernández. “Optimización del diseño a fatiga de uniones soldadas a tope y su aplicación al dimensionamiento de soldaduras transversales de torres eólicas”. Tesis para optar al grado de doctor. Departamento de Ciencia e Ingeniería del Terreno y de los Materiales, Universidad de Cantabria. 2012. [23] P. Urbuan. “Construcción de estructuras metálicas”. Editorial Club Universitario. 4ta edición, p. 48. 2010. ISBN: 978-84-8454-913-0. [24] F. 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