Fotoelasticidad

EXPERIENCIA
E-13
“FOTOELASTICIDAD”



Índice

Tema Pág.
Introducción………………………………………………………………………… 3
Objetivos…………………………………………………………………………..... 3
Descripción del método seguido……...…………………………………………. 4
Características técnicas de los equipo
e instrumentosempleados……………………………………………………….. 4
Presentación de datos……………………………………………………………. 6
Presentación de resultados………………………………………………………. 8
Discusión de los resultados, conclusión
Y observaciones personales………………………………………………….….. 9
Apéndice…………………………………………………………………………..... 10
A) Teoría experimento………………………………………………………... 10
B) Desarrollo de cálculos…………………………………………………….. 14
C)Bibliografía………………………………………………………...……….. 16

Introducción

La fotoelasticidad es una técnica experimental para la medición de esfuerzos y deformaciones. Se basa en el uso de luz para dibujar figuras sobre piezas de materiales isótropos, transparentes y continuos, que están siendo sometidas a esfuerzos. Los componentes usados son probetas acrílicas transparentes que bajo cargas mecánicastienen un efecto de refracción óptica. Usando una luz polarizada se estudia la distribución de tenciones de las probetas. Con ello los filtros permiten representar en colores las distribuciones de tenciones.

Objetivos
De la experiencia


Visualizar la distribución de esfuerzos en piezas con sección transversal no constante, de tal manera que le permita al alumno usar adecuadamentelos gráficos y criterios para solucionar problemas mecánicos donde se presente la concentración de tensiones.
Comprender y apreciar la contribución del método fotoelástico en la optimización del diseño mecánico, y evaluar comparativamente con respecto a otros métodos su importancia como herramienta experimental.
Conocer el método fotoelástico, sus procedimientos, vocabulario ynomenclatura, que permita al alumno profundizar su conocimiento en esta materia.
Comprender conceptualmente y reconocer experimentalmente con el método fotoelástico el fenómeno de la concentración de tensiones que está presente en las piezas y elementos mecánicos con singularidades geométricas como orificios, entalladuras, codos, etc.
Obtener experimentalmente el factor de concentración detensiones que se presenta en una pieza de sección rectangular con una perforación transversal pasante en su zona media.
Determinar, por este método, la ubicación y magnitud de los esfuerzos máximos de la pieza al ser sometida a un solicitación de tracción, y la utilización del factor de concentración de tensiones en la determinación de los esfuerzos admisibles para el diseño.

Descripción delmétodo seguido

El primer paso que realizar como en todas las experiencias anteriormente realizadas es la calibración de los diversos instrumentos a utilizar en esta experiencia, posteriormente la probeta es medido con el pie de metro e instalado en un polariscopio por transmisión.
Se usa luz blanca polariza con el fin de poder observar de una forma clara las isocromáticas, también esinstalado un transductor para medir la fuerza que se aplicara a la probeta, de este modo cada vez que en la probeta se aplica una fuerza, podemos medirla con el transductor y también podemos observar las diferentes tonalidades, y de este modo podemos determinar una fuerza (P) para cada orden de franja (N).
Como segunda parte de la experiencia se dio paso a observar y registrar los fenómenosproducidos en la probeta perforada por medio de un aumento, de este modo se pudo observar como los esfuerzos se concentran alrededor del orificio al momento de flectar la probeta.

Características Técnicas de los
Equipos e Instrumentos empleados

a) Polariscopio de transmisión:





b) Probeta sin perforaciones:...