Análisis experimental y comunicacional de los esfuerzos

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Este análisis experimental del esfuerzo nos ayuda para poder predecir la seguridad y resistencia del material.

Cuando se carga el componente, el medidor experimenta las mismas deformaciones que la superficie y la resistencia del medidor cambia en proporción a la deformación aplicada. Luego, el medidor se conecta a un circuito de medición eléctrico llamado puente de Wheatstone. El puente tiene cuatro brazos, el medidor de deformación se conecta a uno de ellos mientras los otros contienen resistores ficticios de la misma resistencia nominal. Cuando el medidor se somete a deformación, su resistencia cambia y hace que cambie el voltaje medido a través de la diagonal del puente.

Análisis de elementos finitos:

El análisis de elementos finitos (FEA, finite element analysis) trata de un análisis de esfuerzos y deflexiones, hecho a estructuras sólidas 3D modeladas computacionalmente las cuales se subdividen en pequeños elementos finitos. Estos subelementos son sometidos a pruebas en el computador donde se les aplican distintas cargas y condiciones de apoyo, complementando el ejercicio con los datos del material que se quiere analizar y ver su reacción a los distintos casos.

Los resultados obtenidos de este análisis son computados, compilados y luego mostrados a través de un gráfico de colores que permite ver las partes del modelo en las que están los puntos de esfuerzo máximo y deflexión.

El objetivo de este análisis computacional es optimizar un diseño de manera rápida e eficaz sin la necesidad de la creación de un modelo físico para las pruebas, así ahorrando tiempo y dinero pudiendo llevarse a cabo varias pruebas en poco tiempo, consiguiendo así modelos más baratos, livianos y eficientes.

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Modelo hecho a través de Solidworks Simulations

Conclusión

Si bien, la formulación teórica y analítica de problemas de tensión es algo que se usa bastante en el ámbito estudiantil, el grado de aplicabilidad que ofrece es bastante bajo, no hay que olvidar que el problema elástico es en general complicado y de difícil solución analítica, además las hipótesis que se hacen sobre las cargas y restricciones aplicadas suelen ser muy restrictivas. Es por eso la importancia de los análisis experimentales y computacionales de los esfuerzos, su gran ventaja es que el análisis es más aproximado a la realidad, por lo que sus resultados son los que todo analista busca conocer al diseñar un componente.

Esperamos que el informe, el cual tiene un enfoque netamente introductorio, les sirviese para conocer un poco sobre el arduo trabajo tras todo tipo de construcciones, y a pesar de lo que pudiese parecer, esta etapa no es simple en absoluto, y pequeños errores de cálculo podrían terminar en grandes catástrofes.

Bibliografía

- Robert L. Mott (2009), “Resistencia de materiales”, quinta edición. Pearson educación, México.

- En.wikipedia.org/wiki/Stress%E2%80%93strain_analysis#Experimental_methods

- En.wikipedia.org/wiki/Photoelasticity