Pr ctica 5 20140305

Práctica #5
Deformación de elementos cargados axialmente con sección transversal variable

Juan Pablo Velásquez
201110070014

1. INTRODUCCIÓN
Un elemento sometido a una carga
axial
de
tensión,
sufreuna
deformación en su longitud, de tal
modo que en este se generan
desplazamientos,
los
cuales
dependen de la carga aplicada al
elemento, su longitud, material y área
transversal. En un elemento queposee área transversal variable es
posible observar un comportamiento
diferente en los desplazamientos
generados, al de uno cuya área
transversal sea constante.
¿Es
posible
determinar
losdesplazamientos de un elemento con
sección transversal variable de forma
confiable con una herramienta
computacional?
2. MATERIALES Y METODOS
Se proponen 3 diferentes casos de
estudio, a los cuales se les asignadiferentes materiales (Balso, caucho
natural y porcelana). Además se
asigna una magnitud de fuerza
aplicada (200N) y restricciones en la
geometría similares. La geometría del
elemento está dada por elsiguiente
modelo:

Fig.1 = Modelo propuesto.
Dónde: L = longitud inicial; X =
distancia desde la carga aplicada; d1,
d2 = diámetro menor, diámetro
mayor.
La deformación está dada según la
siguienteecuación:

Fig.2: ecuación del desplazamiento.
De la cual los siguientes datos fueron
dados para el estudio:
P =200N, L =300mm, d1= 18,55mm,
d2 =50mm.
Cabe notar que el área transversal es
la menorposible en la medida que x
tienda a 0.
3. RESULTADOS
Los desplazamientos resultantes vs
la distancia x en cada material fueron
los siguientes:

Balso = 1,69%; Caucho = 3,82%;
Porcelana = 1,09%Desplazamientos (Balso) vs X
Desplazamientos

2,5E-02
2,0E-02

Las deformaciones en el diámetro
máximas de cada elemento fueron las
siguientes:

1,5E-02
1,0E-02
5,0E-03
0,0E+00
0

0,05

X
0,3

0,1
0,15
0,20,25
desplazamiento(solid)
desplazamiento

Balso=-1,276E-5mm;Caucho=-426
mm; Porcelana= 1,2512E-5mm.
4. DISCUSIÓN

Grafica1: Desplazamientos balso.
Las gráficas fueron generadas sin
tener en cuenta los...