Introducción A La Extensometría
Páginas: 9 (2208 palabras)
Publicado: 1 de junio de 2012
Introducción a la extensometría
La extensometría es la técnica experimental de la Elasticidad y Resistencia de Materiales mas usada en la ingeniería, esta permite la medición de esfuerzos, a partir del cálculo de las deformaciones longitudinales unitarias en la superficie de un elemento estructural.
Podemos usarla para comprobar un modelo de cálculo ya realizado, para ello, efectuamosensayos de laboratorios o pruebas de carga sobre estructuras reales. O bien, cuando desconocemos el valor y dirección de la tensión, la extensometría nos permite determinarlos a través de la construcción del Círculo de Mohr correspondiente, utilizando 3 mediciones de deformación en un punto (roseta).
El elemento fundamental de la extensometría es la banda o galga extensométrica constituida por unhilo conductor, la galga se adhiere al elemento estructural cuya deformación se quiere estudiar mediante un adhesivo. Según se deforma el objeto, también lo hace la lámina, provocando así una variación en su resistencia eléctrica.
El material más empleado para las bandas extensométricas es la aleación llamada Constantan (45% Ni, 55% Cu).
Principio de funcionamiento de una banda extensométricaUn hilo conductor (galga extensométrica) se une a un elemento estructural que se cargar a tracción. Sabemos que el hilo sufrirá las mismas deformaciones longitudinales que el elemento, además se tiene que dispone de tal forma que la mayor parte de su longitud este orientada en un eje sensible de la galga con objeto de minimizar la deformación transversal a este eje.
La ley de Bridgman,recoge que la variación de resistencia unitaria del hilo conductor es directamente proporcional a su alargamiento unitario.
K es el factor de proporcionalidad, denominado factor de galga. Este es característico del material de la banda extensométrica, cuyo valor habitual es alrededor de 2. Asimismo el material debe ser estable frente a cambios de temperatura, admitir las máximas deformacionesunitarias posibles y contar con el mayor valor posible del factor de sensibilidad longitudinal.
Las deformaciones longitudinales que se producen en el elemento estructural se transmiten por el hilo, modificando su resistencia eléctrica, esta variación se puede medir con un amplificador.
Componentes y tipos de banda
Una banda extensométrica está formada por:
El soporte o lámina aislante,suele ser muy fina y de plástico, como interesa poder transmitir bien las deformaciones del elemento estructural, se une al hilo con un adhesivo especial que proporciona un buen aislamiento eléctrico.
El hilo conductor, forma lo que es la galga en si y según sea este podrá medir en una, dos o tres direcciones.
Terminales, utilizados para la conexión de la banda al circuito eléctrico.Los diferentes tipos de bandas extensométricas permiten medir deformaciones en una dirección, en dos direcciones y en tres direcciones denominadas en este caso rosetas.
Puente de Wheatstone y su utilización en extensometría
El puente de Wheatstone es un circuito clásico usado para medir resistencias eléctricas desconocidas mediante el equilibrio de los brazos del puente. Los puentes estánconstituidos por cuatro resistencias que forman un circuito cerrado, siendo una de ellas la resistencia bajo medida.
A partir de las expresiones de las resistencias, surgen casos particulares que son interesantes para la aplicación del puente de Wheatstone en extensometría:
Si las cuatro resistencias son iguales R1=R2= R3 =R4= R resulta que . En ese caso se dice que el puente estáequilibrado.
Si las cuatro resistencias sufren variaciones dR1, dR2, dR3 y dR4, de forma que pasan a tener valores R1+dR1, R2+dR2, R3+dR3 y R4+dR4 el puente queda desequilibrado.
En la extensometría, se usa para la medición de las pequeñas variaciones de la resistencia eléctrica de las bandas extensométricas, para ello, una o varias ramas de las resistencias de las que forman el puente de...
La extensometría es la técnica experimental de la Elasticidad y Resistencia de Materiales mas usada en la ingeniería, esta permite la medición de esfuerzos, a partir del cálculo de las deformaciones longitudinales unitarias en la superficie de un elemento estructural.
Podemos usarla para comprobar un modelo de cálculo ya realizado, para ello, efectuamosensayos de laboratorios o pruebas de carga sobre estructuras reales. O bien, cuando desconocemos el valor y dirección de la tensión, la extensometría nos permite determinarlos a través de la construcción del Círculo de Mohr correspondiente, utilizando 3 mediciones de deformación en un punto (roseta).
El elemento fundamental de la extensometría es la banda o galga extensométrica constituida por unhilo conductor, la galga se adhiere al elemento estructural cuya deformación se quiere estudiar mediante un adhesivo. Según se deforma el objeto, también lo hace la lámina, provocando así una variación en su resistencia eléctrica.
El material más empleado para las bandas extensométricas es la aleación llamada Constantan (45% Ni, 55% Cu).
Principio de funcionamiento de una banda extensométricaUn hilo conductor (galga extensométrica) se une a un elemento estructural que se cargar a tracción. Sabemos que el hilo sufrirá las mismas deformaciones longitudinales que el elemento, además se tiene que dispone de tal forma que la mayor parte de su longitud este orientada en un eje sensible de la galga con objeto de minimizar la deformación transversal a este eje.
La ley de Bridgman,recoge que la variación de resistencia unitaria del hilo conductor es directamente proporcional a su alargamiento unitario.
K es el factor de proporcionalidad, denominado factor de galga. Este es característico del material de la banda extensométrica, cuyo valor habitual es alrededor de 2. Asimismo el material debe ser estable frente a cambios de temperatura, admitir las máximas deformacionesunitarias posibles y contar con el mayor valor posible del factor de sensibilidad longitudinal.
Las deformaciones longitudinales que se producen en el elemento estructural se transmiten por el hilo, modificando su resistencia eléctrica, esta variación se puede medir con un amplificador.
Componentes y tipos de banda
Una banda extensométrica está formada por:
El soporte o lámina aislante,suele ser muy fina y de plástico, como interesa poder transmitir bien las deformaciones del elemento estructural, se une al hilo con un adhesivo especial que proporciona un buen aislamiento eléctrico.
El hilo conductor, forma lo que es la galga en si y según sea este podrá medir en una, dos o tres direcciones.
Terminales, utilizados para la conexión de la banda al circuito eléctrico.Los diferentes tipos de bandas extensométricas permiten medir deformaciones en una dirección, en dos direcciones y en tres direcciones denominadas en este caso rosetas.
Puente de Wheatstone y su utilización en extensometría
El puente de Wheatstone es un circuito clásico usado para medir resistencias eléctricas desconocidas mediante el equilibrio de los brazos del puente. Los puentes estánconstituidos por cuatro resistencias que forman un circuito cerrado, siendo una de ellas la resistencia bajo medida.
A partir de las expresiones de las resistencias, surgen casos particulares que son interesantes para la aplicación del puente de Wheatstone en extensometría:
Si las cuatro resistencias son iguales R1=R2= R3 =R4= R resulta que . En ese caso se dice que el puente estáequilibrado.
Si las cuatro resistencias sufren variaciones dR1, dR2, dR3 y dR4, de forma que pasan a tener valores R1+dR1, R2+dR2, R3+dR3 y R4+dR4 el puente queda desequilibrado.
En la extensometría, se usa para la medición de las pequeñas variaciones de la resistencia eléctrica de las bandas extensométricas, para ello, una o varias ramas de las resistencias de las que forman el puente de...
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