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Comportamiento mecánico del prototipo de una barra para estructuras neumáticas. Ensayos de inestabilidad

CAPITULO 5. ENSAYO DE INESTABILIDAD
5.1 OBJETIVOS DEL ENSAYO
El objetivo del ensayo es averiguar el axil máximo de compresión que produce la
inestabilidad del prototipo.
Al introducir una presión interior en la barra hinchable se produce un estado de
presolicitación en la barra. Ladistribución de tensiones que se produce como consecuencia
de la presión interior es una distribución de tensiones en tracción uniforme.

Figura 97. Distribución de tensiones longitudinales uniforme

Al someter a la barra a un axil de tracción, la distribución de tensiones de tracción crece de
valor manteniéndose uniforme. La rotura de la barra se produce cuando se alcanza la
resistencia de tracción de latela. Mientras mayor sea la presión interior, mayor será la
presolicitación y menor será en el axil de tracción externo capaz de soportar ya que la
propia presolicitación está absorbiendo parte de la tracción que la tela es capaz de resistir.

Figura 98. Distribución de tensiones longitudinales en un ensayo de tracción

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Por otro lado, si el axil es de compresión, la tensión de tracción originada por la
presolicitación va disminuyendo hasta el punto que se compensan las tensiones originadas
por el axil con las tensiones originadas por la presolicitación. En este momento, la
estructura colapsa ya que pierde toda su rigidez.

Figura 99 Distribución de tensiones longitudinales en unensayo de compresión.

Si, además, se considera que es posible el fenómeno de la inestabilidad sucede que la pieza
colapsa antes de llegar a compensar las tracciones generadas por la presolicitación. Es
decir, si se produce la inestabilidad del prototipo, el axil último de compresión es menor
que el axil que produce un bloque de compresiones uniforme de la misma magnitud que
el bloque de traccionesuniforme originado por la presolicitación.
El objetivo de los ensayos a realizar es determinar cuál es el axil que produce el fenómeno
de inestabilidad y cuál es su valor en comparación con el axil que agotará la pieza si no se
considera la inestabilidad. Con este fin se desarrollan dos prototipos que se someten a
ensayos de compresión.
5.2 REALIZACIÓN DE LOS ENSAYOS
Para la elaboración del ensayode compresión se han tenido que realizar prototipos
diferentes a los utilizados en los ensayos de flexión. No se pueden utilizar estos mismos
prototipos ya que en el ensayo de compresión se tiene que buscar un prototipo con los
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extremos de la barra planos para poder apoyarlo de formacorrecta. Se construyen dos
prototipos con los extremos diferentes.
A continuación se hace una descripción de cada uno de los prototipos, se explica la
realización del ensayo y se analizan los resultados obtenidos.
5.2.1 PROTOTIPO Nº1 PARA LA REALIZACIÓN DE LOS ENSAYOS DE
COMPRESIÓN.
5.2.1.1 Descripción.
El objetivo de este prototipo es realizar los extremos de manera que se pueda apoyar por la
parteinferior y superior sobre una superficie lo más plana posible. Se recuerda que los
prototipos anteriores tienen platabandas metálicas en los extremos que dificulta
muchísimo que el prototipo se pueda apoyar y mantener en forma vertical para la
realización del ensayo.
La primera manera que se piensa para cerrar los extremos del prototipo es sustituir las
platabandas metálicas de los extremos porperfiles metálicos en L. La diferencia de los
perfiles metálicos en L es que un ala de la L se utiliza para cerrar el prototipo y la otra se
utiliza para crear la superficie plana deseada.
Cabe destacar que los elementos que se dispongan en el extremo del prototipo son
únicamente para poder realizar el ensayo lo más correctamente posible y que no tienen
porque formar parte de la estructura...