Practicas De Extensometria.

Manual de Prácticas de Laboratorio

PRÁCTICAS DE EXTENSOMETRÍA

1.- Objetivos
El objetivo del presente manual de prácticas es presentar la técnica de extensometría como método experimental de medida de deformaciones en piezas. En él se exponen los fundamentos físicos de este procedimiento así como diferentes montajes, componentes y particularidades. Posteriormente se utilizará esta técnicapara hallar el módulo de Young y el coeficiente de Poisson de una pletina de aluminio empotrada que tiene unas galgas instaladas, conectando éstas al medidor de deformaciones y solicitando la pletina a flexión obteniéndose conclusiones sobre el procedimiento empleado. Los valores experimentales obtenidos se comparan con los valores teóricos, analizándose las fuentes de error.

2.- FundamentosTeóricos
La extensometría es una técnica experimental de amplio uso que tiene por objeto caracterizar el estado tensional de aquellos sólidos en los que, debido a su geometría o comportamiento, resulte complejo utilizar otros métodos de análisis como los de la Elasticidad o Resistencia de Materiales. Este método de medida de deformación está basado en la variación de resistencia eléctrica queexperimenta un sensor (una galga o banda extensométrica) cuando se deforma. La medida de deformaciones es mucho más fácil de realizar en los puntos de la superficie, ya que existe un estado bidimensional de tensiones que puede ser caracterizado por tres deformaciones Cn Xl CnZl Yxz' Instalando la galga extensométrica en el punto de estudio y en la dirección de la deformación que se quiere determinar sepueden obtener las deformaciones y, a partir de éstas, las tensiones en el punto.

2.1. Relación entre la deformación y la variación de resistencia eléctrica
La resistencia R de un conductor de longitud 1, sección uniforme A y resistividad específica p viene dada por

R=pA

I

(2.1)

Se quiere analizar si el cambio en el valor de la resistencia del conductor cuando está sometido adeformación se debe al cambio de dimensiones del conductor o a una variación de la resistividad. Tomando logaritmos neperianos en ambos términos de la ecuación y diferenciando

LR

= Lp + LI -

LA

(2.2)

dR dp di dA -=-+--R p I A
el área de la sección transversal de un conductor circular es

(2.3)

A

= 1[ rjJ2
4

(2.4)

Manua l de Pract icas de laboratorio

Los princi palesextensométricas son: •

problemas

que

aparecen

al

medi r

con

bandas

• •

Las variacio nes de te mperat ura, que provocan dilataciones diferenciales entre la pi eza y la galg a pegad a a ella, ademá s de variaciones en la propia resistencia de la band a, con lo qu e se produ ce un falseo de la medida de deformaci ón . Para evitar este ti po de probl em as se recurre a lautilización de galgas compensadas té rmicamente o bien, como se verá en el sigu iente apartado, al montaje en medio puente. La humedad, que puede camb iar la resistencia entre el med ido r y. t ierra, afectando por t anto a las lecturas de resistencia Probl em as de conex iones defect uosas en la solda du ra, des pega do de la gal ga por rigi dez excesiva del cable, etc .

Para ev it ar estos problem as existen varias configuracio nes : cua rto de pue nte, medio puente, puente com pleto, montaje a dos hil os y montaje a tres hilos. Montaje en Cuarto de Puente El m on taje má s senci llo es el m ontaj e en cuarto de pu ente. En este caso un a de las resist encias, por eje mplo R/, represent a la gal ga extensométrica, mientras que las otras tres son resistencias pat rón de valor igual a RI.Cuando la galga se deforma se produce un a vari ación en RI de valor !:iR1 que provo ca el deseq ui li brio del puente, dando luga r a una te nsió n E" no nula, de va lor
B

E.

o
(2.13 )
Figura 2.5. Esquema en Cuarto de Puent e

Expresión a partir de la cual pued e conocerse a partir de la te nsión E". Finalmente, el propio aparato de medid a realiza la conversió n a deform ación a t...