Esfuerzo cortanteSi un miembro de seccin circular est sujeto a cargas de torsin, se producen fuerzas cortantes internas. El producto de esas fuerzas cortantes por sus respectivas distancias del eje de la flecha produce momentos, cuya suma o resultante es el par resistente interno.Formula Esfuerzo cortante:

= mximo esfuerzo cortante en el eje en lb/plg2 , o en N/m2T= par interno, en lbb-plg, o en N/mc= radio de la flecha en plg, o en m.J= momento polar de inercia de la seccin circular, en plg4 o en m4

Esfuerzo cortante en flechas o ejes huecos de seccin circularEl anlisis de un eje hueco es semejante al de un eje macizo. La nica diferencia est en el clculo del momento polar de inercia J. Podemos calcular J restando el momento polar de inercia del agujero del momento polar del crculo completo:

Los subndices E e I se refieren al dimetro exterior e interior respectivamente.

Cilindros de Pared DelgadaCon frecuencia se utilizan cilindros como recipientes a presin, por ejemplo, como tanques de almacenamiento, actuadores hidrulicos y neumticos, y tubera para conducir fluidos a presin. Los esfuerzos en las paredes de los cilindros son similares a los que actan en las esferas, si bien el valor mximo es mayor.Aqu se demuestran dos anlisis distintos. En un caso, se determina la tendencia de la presin interna a tirar del cilindro en una direccin paralela a su eje. Esta se llama esfuerzo longitudinal. A continuacin, se analiza un anillo alrededor del cilindro para determinar el esfuerzo que tiende a tirar de l. Este se llama esfuerzo anular o esfuerzo tangencial.Esfuerzo LongitudinalSuponiendo que el extremo libre del cilindro est cerrado, la presin que acta en el rea circular del extremo producir una fuerza resultante de:

Esta fuerza debe ser resistida por la fuerza en las paredes del cilindro, la que, a su vez, crea un esfuerzo de tensin en las paredes. El esfuerzo es:

Suponiendo que las paredes son delgadas:

en donde t es el espesor de la pared.Ahora combinando las ecuaciones:

Este es el esfuerzo en la pared del cilindro en una direccin paralela al eje, llamado esfuerzo longitudinal. Pero este no es el esfuerzo mximo.

Esfuerzo anularLa presencia de un esfuerzo tangencial o anular se puede visualizar aislando un anillo del cilindro. La presin interna empuja hacia afuera alrededor del anillo. El anillo debe desarrollar un esfuerzo de tensin en una direccin tangencial a la circunferencia del anillo para resistir la tendencia de la presin a hacer estallar el anillo. La magnitud del esfuerzo se puede determinar utilizando la mitad del anillo como cuerpo libre.

La resultante de las fuerzas creadas por la presin interna se debe determinar en la direccin horizontal y equilibrar con las fuerzas en las paredes del anillo. Se halla que la fuerza resultante es el producto de la presin y el rea proyectada del anillo.Para un anillo de dimetro D y longitud L:

El esfuerzo de tensin en la pared del cilindro es igual a la fuerza resultante dividida entre el rea de la seccin transversal de la pared. De nuevo suponiendo que la pared es delgada, el rea de la pared es:

Entonces el esfuerzo es:

Combinando las ecuaciones se obtiene:

Esta es la ecuacin del esfuerzo anular en un cilindro de pared delgada sometido a presin interna. Obsrvese que la magnitud del esfuerzo anular es dos veces la del esfuerzo longitudinal.