Bandas extensiométricas
Páginas: 6 (1408 palabras)
Publicado: 21 de enero de 2011
Banda extensiométrica
En este apartado veremos qué son las bandas extensiometricas y como funcionan, así como también haremos referencias a características de las mismas explicados mas ampliamente en siguientes apartados.
Empezaremos viendo un breve resumen de la historia de las andas extensiometricas.
Edward E. Simmons Jr. (1911, Los Ángeles, California - 18 de mayo de 2004, enPasadena, California), ingeniero eléctrico, fue el inventor de las bandas usadas hoy en día para medir la deformación, y en definitiva la tensión, en la superficie de un material.
También tiene gran relevancia en este apartado de la ingeniería Sir Charles Wheatstone (Gloucester, 6 de febrero de 1802 - París, 19 de octubre de 1875). Hay que mencionar que fue Samuel Hunter Christie en 1832 quieninvento el puente de Wheatstone, pero fue el inventor británico que le dio nombre el que mejoro y popularizo su invento. Veremos mas adelante como funciona este circuito eléctrico diseñado para medir resistencias y sus variaciones a partir de tensiones.
Principio de funcionamiento
Como ya fue mencionado en la introducción, una banda extensiométrica es un dispositivo formado por una resistenciaeléctrica que nos permite medir variaciones en su valor óhmico asociadas a deformaciones longitudinales en su estructura.
Si adherimos una de estas bandas a la superficie de un cuerpo sometido a carga, la deformación del cuerpo será la deformación de la banda. En definitiva podremos conocer el estado tensorial de la superficie de dicho cuerpo.
La lectura que obtendremos realizando ensayoscon las bandas extensiométricas se representa con la letra ε y es la deformación unitaria en la dirección longitudinal. Este valor es obtenido por equipos de medida formados por puentes de Wheatstone, en ocasiones el valor obtenido es denominado “microstrain” (ε.106 ).
La deformación unitaria es una magnitud adimensional que representa la variación de la longitud de un cuerpo sometido a tensióndividido por su longitud inicial.
[pic]
Además sabemos por la teoría de resistencia de materiales (Leyes de Hooke) que si conocemos el estado de deformaciones de un punto, también conocemos su estado te tensiones.
Para empezar a explicar como funciona una banda extensiometrica primero conviene observar el montaje.
[pic][pic]
Figura 1: Representación de una bandaextensiométrica.
El valor óhmico de una de una resistencia viene dado por la ecuación:
[pic]
R[Ω] resistencia eléctrica.
ρ es la resistividad del material.
L es la longitud del hilo.
S es la sección recta del conductor.
Vemos en la ecuación que la resistencia es directamente proporcional a la longitud e inversamente proporcional a la sección. Esto significa que la resistencia aumentacuando aumenta la longitud.
En la representación grafica se observa que la mayor parte del conductor esta situado paralelamente al eje longitudinal (x), y que las partes que están en el eje transversal (y) son las que tienen mayor sección.
Este detalle constructivo es para medir la deformación longitudinal minimizando el efecto que produciría una posible deformación transversal, ya que semaximiza la variación de longitud en el eje x y se minimiza en y. Así mismo la razón de que los tramos en el eje y tengan una sección mucho mayor es para que su resistencia eléctrica afecte lo menos posible a la resistencia total.
[pic]
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Figura 2: Deformación de una banda extensiométrica.
Si en vez de disponer una única banda sobre la superficie a estudiar colocamos varias de ellas(conjuntos llamados rosetas) tendremos la posibilidad de medir el estado de deformaciones y de tensiones completo existente en el punto.
Lo normal es que haya que utilizar tres delgas para definir completamente el estado tensorial; si conocemos las direcciones principales podremos usar dos, y si además sabemos que es un estado uniaxial de tensiones solo usaremos una. Hablando en términos de...
En este apartado veremos qué son las bandas extensiometricas y como funcionan, así como también haremos referencias a características de las mismas explicados mas ampliamente en siguientes apartados.
Empezaremos viendo un breve resumen de la historia de las andas extensiometricas.
Edward E. Simmons Jr. (1911, Los Ángeles, California - 18 de mayo de 2004, enPasadena, California), ingeniero eléctrico, fue el inventor de las bandas usadas hoy en día para medir la deformación, y en definitiva la tensión, en la superficie de un material.
También tiene gran relevancia en este apartado de la ingeniería Sir Charles Wheatstone (Gloucester, 6 de febrero de 1802 - París, 19 de octubre de 1875). Hay que mencionar que fue Samuel Hunter Christie en 1832 quieninvento el puente de Wheatstone, pero fue el inventor británico que le dio nombre el que mejoro y popularizo su invento. Veremos mas adelante como funciona este circuito eléctrico diseñado para medir resistencias y sus variaciones a partir de tensiones.
Principio de funcionamiento
Como ya fue mencionado en la introducción, una banda extensiométrica es un dispositivo formado por una resistenciaeléctrica que nos permite medir variaciones en su valor óhmico asociadas a deformaciones longitudinales en su estructura.
Si adherimos una de estas bandas a la superficie de un cuerpo sometido a carga, la deformación del cuerpo será la deformación de la banda. En definitiva podremos conocer el estado tensorial de la superficie de dicho cuerpo.
La lectura que obtendremos realizando ensayoscon las bandas extensiométricas se representa con la letra ε y es la deformación unitaria en la dirección longitudinal. Este valor es obtenido por equipos de medida formados por puentes de Wheatstone, en ocasiones el valor obtenido es denominado “microstrain” (ε.106 ).
La deformación unitaria es una magnitud adimensional que representa la variación de la longitud de un cuerpo sometido a tensióndividido por su longitud inicial.
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Además sabemos por la teoría de resistencia de materiales (Leyes de Hooke) que si conocemos el estado de deformaciones de un punto, también conocemos su estado te tensiones.
Para empezar a explicar como funciona una banda extensiometrica primero conviene observar el montaje.
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Figura 1: Representación de una bandaextensiométrica.
El valor óhmico de una de una resistencia viene dado por la ecuación:
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R[Ω] resistencia eléctrica.
ρ es la resistividad del material.
L es la longitud del hilo.
S es la sección recta del conductor.
Vemos en la ecuación que la resistencia es directamente proporcional a la longitud e inversamente proporcional a la sección. Esto significa que la resistencia aumentacuando aumenta la longitud.
En la representación grafica se observa que la mayor parte del conductor esta situado paralelamente al eje longitudinal (x), y que las partes que están en el eje transversal (y) son las que tienen mayor sección.
Este detalle constructivo es para medir la deformación longitudinal minimizando el efecto que produciría una posible deformación transversal, ya que semaximiza la variación de longitud en el eje x y se minimiza en y. Así mismo la razón de que los tramos en el eje y tengan una sección mucho mayor es para que su resistencia eléctrica afecte lo menos posible a la resistencia total.
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Figura 2: Deformación de una banda extensiométrica.
Si en vez de disponer una única banda sobre la superficie a estudiar colocamos varias de ellas(conjuntos llamados rosetas) tendremos la posibilidad de medir el estado de deformaciones y de tensiones completo existente en el punto.
Lo normal es que haya que utilizar tres delgas para definir completamente el estado tensorial; si conocemos las direcciones principales podremos usar dos, y si además sabemos que es un estado uniaxial de tensiones solo usaremos una. Hablando en términos de...
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