como diseñar una varilla

REPORTE DEL DISEÑO DE UNA VARILLA EN LA MATERIA DE ING. DE MATERIALES
ASPECTOS A TOMAR EN CUENTA EN EL DISEÑO DE LA PIEZA:
-CONDICIONES DE DESEMPEÑO
-CARGA Y ELASTICIDAD A SOPORTAR-TEMPERATURA
-CONDICIONES AMBIENTALES
-ASPECTO DE LA PIEZA
-FORMA
-ESTETICA
-PRODUCCION Y MATERIAL
-PRECIO DEL MATERIAL
-COSTOS DE ELABORACION
-ACCESIBILIDAD DECOMPRA EN LA ZONA
PIEZA A DISEÑAR
-Para el montaje de la estructura de un espectacular se necesita diseñar una barra cilíndrica de 196.85 centímetros de largo y de 4 centímetros de diámetro y no sedebe deformar más de 2 mm, esta barra se pondrá bajo las siguientes condiciones: en una zona lluviosa con temperaturas normales que van de los 20°C a los 30°C.
Se requiere saber el material más óptimopara su elaboración y el peso que puede llegar a soportar.
Condiciones de desempeño:
-CARGA APLICADA: ¿?
-ELASTICIDAD A SOMETER: 0.35 pulgadas según las condiciones normales del viento.-TEMPERATURA A SOMETER: mínima de 20°C y máxima de 30°C.
-CONDICIONES AMBIENTALES: muchas lluvias, clima húmedo.Posibles materiales a elegir según condiciones de desempeño:
Aluminio y Magnesio
Datos:Módulode Young
Diámetro: 4 cm= 1.57inAluminio: 6x106Longitud: 196.85 cm = 77.5inMagnesio: 6.5x106Deformación tolerada = 2 mm = 0.079in
Peso máximo soportado de los posibles materiales a elegir:Deformación: ∆ll = 0.078in77.5in = 1.006x10-3
Módulo de Young: Eε E= (Modulo de Young) (ε)
Aluminio:Magnesio:
E= (10x106) (1.006x10-3)E= (6.5x106) (1.006x10-3)
= 10060 Lbin2 =6539Lbin2
E= FAA FA= (A) (E) A= πd24 A= π(1.57)24 = 1.94 in2PESO MAXIMO SOPORTADO POR CADA MATERIAL
ALUMINIO FA= (1.94) (10060) = 19516.4 Lb
MAGNESIO FA= (1.94) (6539)=12685.66 Lb
PRECIOS UNITARIOS:
ALUMINIO: 0.61 $LbMAGNESIO: 1.5 $LbPESOS DE LOS MATERIALES
PESO= (DENSIDAD) (VOLUMEN)
ALUMINIO= (0.09745 LbIn3) (150.35 in3) = 14.6516 Lb
MAGNESIO= (.O6280...