Ángulo de torsión

Ángulo de torsión por unidad de longitud

El ángulo de torsión por unidad de longitud de una barra de material elástico lineal puede relacionarse ahora con el par de torsión T aplicado. La combinación de la ecuación con la fórmula de la torsión, da

que muestra que el ángulo de torsión por unidad de longitud 0 es directamente proporcional al par T e inversamente proporcional al producto Glp conocido como rigidez torsional de la barra. Para una barra en torsión pura, el ángulo total de torsión , es

en donde , se mide en radianes.

La cantidad GIP/L, llamada rigidez torsional unitaria de la barra, es el par requerido para producir una rotación de un ángulo unitario. La flexibilidad torsional unitaria es el recíproco de la rigidez torsional unitaria, o L/GIP, y se define como el ángulo de rotación producido por un par unitario. Tenemos entonces las siguientes expresiones:

Esas cantidades son análogas a la rigidez axial k = EA/L y a la flexibilidad axial f = L/EA de una barra en tensión o compresión. Las rigideces y las flexibilidades son importantes en el análisis estructural, en especial cuando la estructura es grande y complicada y para su análisis se usan métodos asistidos por computadoras.

La ecuación para el ángulo de torsión sirve para hallar el módulo de elasticidad en cortante G para un material. Si efectuarnos una prueba de torsión sobre una barra circular, podremos medir el ángulo de torsión 4, producido por un par T conocido. El valor de G puede calcularse con la ecuación .

Fuente: Apuntes de Resistencia de Materiales de la Unideg