Fotoelasticidad

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA UNIDAD PROFESIONAL TICOMÁN

DEPARTAMENTO DE LABORATORIOS Y TALLERES

LABORATORIO DE ANÁLISIS EXPERIMENTAL DE ESFUERZOS
PRÁCTICA 1: INTRODUCCIÓN AL LABORATORIO DE AEE
HERNÁNDEZ BALTAZAR MARIO

GRUPO: 3AV2

FECHA DE ELABORACIÓN: 5-MARZO-2013

PROFESORA: GARCÍA GONZÁLEZ ALMA ROSA



ENSAYO ACERCADE LA PRIMERA PRÁCTICA
INTRODUCCIÓN
En el extenso campo de la aeronáutica es imprescindible analizar los distintos factores mecánicos que intervienen en todos y cada uno de los elementos que en su totalidad conforman una aeronave. Estudiaremos tres métodos de análisis de esfuerzos basados en la luz, las propiedades eléctricas de los materiales y el cambio en el patrón de imagen que resulte deaplicar las pruebas correspondientes.
Aunque existen muchos tipos de aeronaves en la actualidad, a nosotros nos interesan particularmente los aerodinos, ya que son éstos nuestro objeto de estudio en la carrera de ingeniería aeronáutica.
En el laboratorio de análisis experimental de esfuerzos se llevarán a cabo las prácticas de fotoelasticidad; que se realiza con la ayuda de un polariscopio (quepuede ser plano o circular) en la cual se observan las características de los cuerpos que son sometidos a pruebas de emisión de luz y la forma en la que se propaga ésta a través del material, además de la forma en que se alteran las propiedades del haz incidente a medida que se presentan esfuerzos que deforman el sólido.
La segunda es la extensometría, que utiliza las galgas extensométricas queaprovechan la propiedad física de conductancia eléctrica y su dependencia no sólo de la conductividad de un conductor, la cual es una propiedad del material, pero también de la geometría del conductor mismo.
Finalmente estudiaremos la correlación de imagen, que analiza los campos de deformación que tienen lugar en elementos mecánicos ante la presencia de discontinuidades. Lo anterior lo hacemediante imágenes digitales del objeto sometido a ensayo para obtener el campo completo de desplazamientos.
Aunque en apariencia todas estas pruebas sirven para lo mismo, más adelante veremos los puntos que determinan los factores que caracterizan a cada uno de los diferentes procesos.
Es necesario hacer hincapié en la importancia de todo lo anterior, porque el correcto funcionamiento y operaciónde los aviones se debe en gran medida al desarrollo y sofisticación de esta clase de pruebas, sin las cuales sería prácticamente imposible la navegación aérea como la conocemos en la actualidad.
DESARROLLO
En la fotoelasticidad se miden los esfuerzos y deformaciones. Aprovecha la propiedad birrefrigerante o de doble refracción que presentan algunos materiales transparentes (específicamente loscristales ópticos), lo importante en esta práctica es que la propiedad de la birrefrigerancia se desarrolla solo con la aplicación de una carga que posteriormente resulte en la deformación permanente o temporal del material que se esté trabajando. El objetivo principal de esta técnica es desarrollar un modelo fabricado con un material termoelástico. La fotoelasticidad ha sido empleadaprincipalmente para analizar una gran variedad de estudios de esfuerzos e incluso como técnica auxiliar en el diseño, esto se dio mucho particularmente antes de que se desarrollaran las técnicas modernas que analizaremos más adelante. En la fotoelasticidad se realiza la prueba con dos tipos de polariscopio, el plano y el circular. Fue desarrollada a principios del siglo XX.
El objetivo principal de laextensometría al igual que la fotoelasticidad es determinar los esfuerzos que resultan de aplicar cargas deformantes que actúan en una probeta al momento de realizar la prueba. La extensometría, se basa en el uso de las galgas extensométricas que trabajan bajo el principio del cambio del valor de la resistencia eléctrica de los materiales cuando se someten a esfuerzos que pueden ser de tensión o...