Acerca de esta herramienta
La Calculadora de factor de seguridad te dice cuánto más resistente es una pieza que la carga que soporta. Introduce el límite elástico y/o la resistencia última del material y la tensión aplicada, y devuelve los factores de seguridad basados en el límite elástico y en la resistencia última, los márgenes de seguridad correspondientes y una verificación de cumple/no cumple frente a un factor objetivo. Toda la aritmética se ejecuta localmente en tu navegador y nada de lo que escribes sale de tu dispositivo.
El factor de seguridad es simplemente la resistencia dividida por la tensión aplicada: n_elástico = σ_elástico / σ_aplicada y n_último = σ_último / σ_aplicada. El margen de seguridad es el factor de seguridad menos uno, expresado como porcentaje; un margen del 0 % significa que la pieza está justo en su límite. Cuando una pieza sufre a la vez tensión directa (normal) y cortante, la herramienta las combina en la tensión equivalente de von Mises, σ_vm = √(σ² + 3τ²), y divide la resistencia por ese valor equivalente, que es el criterio estándar de fluencia para materiales dúctiles. También reporta la tensión admisible con tu factor de seguridad objetivo, resistencia ÷ objetivo, para que veas cuánto margen tienes.
Como ejemplo resuelto, un acero con un límite elástico de 250 MPa bajo 100 MPa de tensión normal aplicada tiene un factor de seguridad de 2,5 y un margen de seguridad del 150 %; si además soportara 40 MPa de cortante, la tensión de von Mises subiría a unos 122 MPa y el factor de seguridad respecto al límite elástico caería a unos 2,05. Los factores de diseño típicos van de aproximadamente 1,5 para cargas estáticas bien conocidas hasta 4 o más para cargas inciertas, materiales frágiles o piezas críticas para la seguridad.