Calculo experimental de esfuerzos


Contenido

Resumen Ejecutivo 3
Objetivo Específico 3
Materiales 3
Descripción del proceso 3
Resumen de resultados experimentales 4
Cálculos y análisis de resultados 4
Conclusiones 8
Recomendaciones 8
Bibliografía 8
Anexos 9



















Resumen Ejecutivo

Debido a que no es sencillo establecer una hipótesis para la distribución de deformaciones debido alefecto de fuerza cortante. Partiremos de la distribución de esfuerzos axiales, causados por flexión pura obteniendo axialmente un desequilibrio, para llevar al segmento al equilibrio, debemos indicar un esfuerzo contrario para equilibrar el segmento, para esto se requiere la presencia del esfuerzo cortante .
En esta práctica comprobaremos las relaciones teóricas deducidas en clase paraestimar la distribución de esfuerzos normales y cortantes para lo cual registraremos la deformación unitaria a X=3L/4 en 3 puntos diferentes del costado de la viga (y=0, D/4, D/2), para esto utilizaremos una viga rectangular de aluminio simplemente soportada a la cual aplicaremos carga uniformemente distribuida, con la ayuda de unos cilindros de cemento disponibles en el laboratorio de Ing. Naval.
Paramedir las deformaciones unitarias en los diferentes puntos del costado de la viga utilizaremos rosetas en dirección x a 0, 45 grados, y con la ayuda del software Instrument Net obtendremos los datos de las deformaciones unitarias, para luego realizar los cálculos necesarios, graficar y comparar los datos teóricos de los experimentales.

Objetivo Específico

Determinar experimentalmente lasdeformaciones unitarias de una viga cajón sometida a carga distribuida, mediante el circulo de Mohr encontrar los esfuerzos normales y cortantes.
Comprobar las relaciones teóricas deducidas en clase con los valores obtenidos experimentalmente.

Materiales

Viga rectangular de aluminio
Extensómetros tipo Rosetas
15 Cilindros de cementos
Multímetro
Laptop
Captador de datos (InstruNet)Conectores Imagen 1.- Dimensiones de la viga de aluminio
Descripción del proceso

Para determinar las deformaciones unitarias se realizó lo siguiente
1. Limpiar el área donde se colocaran la rosetas, para nuestro caso a X=3L/4 en tres puntos del costado (Y=0, D/4, D/2).
2. Pegar las rosetas con pegamento especial en los puntos antesmencionados en dirección X a 0° y 45°, y soldar los terminales.
3. Colocar la viga con una disposición simplemente soportada, pesar los cilindros que utilizaremos, marcarlos para poderlos identificar al momento de aplicar la carga distribuida sobre la viga.
4. Conectar los cables al InstruNet, y de este al computador, antes de comenzar con las pruebas se debe encerar el software, para obtenerresultados confiables.
5. Proceso de carga: Aplicar 5 cilindros lenta y simultáneamente sobre la viga, después de un periodo de tiempo, proceder a colocar 5 cilindros más, esperar el mismo periodo de tiempo y colocar 5 cilindros más.
6. Repetir el punto 5 pero en proceso de descarga

Resumen de resultados experimentales

Las tablas 1 y 2 presentadas a continuación, muestran los valores registradosde las micro deformaciones en diferentes posiciones de “y” a medida que se le incrementa linealmente la carga.
Tabla 1.-Micro deformaciones unitarias a X=0°

Y [m]
peso [N]
0
0,021
0,042
588
-1,01
4,42
6,94
1176
0,211
11,3
17,7
1764
1,19
18,6
29,3
1176
0,007
11,3
18,0
588
-0,474
4,69
7,31
Tabla 2.-Micro deformacionesunitarias a X=45°,

Y [m]
peso [N]
0
0,021
0,042
588
19,1
29,6
23,8
1176
32,9
44,4
52,2
1764
43,3
59,8
85,6
1176
34,4
47,3
52,9
588
20,4
32,8
23,7

Con los valores de deformaciones obtenidos de las mediciones y aplicando el círculo de Mohr[1] podemos encontrar los esfuerzos normales y cortantes los cuales son presentados en la tabla 3.
Tabla 3.- Esfuerzos normales y...