Análisis mediante técnicas ópticas del campo de tensiones alterado por defectos en vigas sometidas a flexión

Abstract

El objetivo fundamental del trabajo consistió en el cálculo de los estados de tensión en una placa con defectos sometida a flexión y su comprobación experimental mediante técnicas ópticas (fotoelasticidad) así, fue posible verificar que los estados de tensión teóricos calculados son validos. Las placas, objeto de nuestro estudio, son laminas de plástico birrepringente, con defectos de diseño en su centro (orificio circular, elíptico y grieta). Dichas laminas son ensayadas a flexión y proporcionan un modelo de líneas isocromático, al aplicar la fotoelasticidad. El calculo teórico de los estados de tensión, se ha realizado mediante dos métodos diferentes: el método de las funciones de tensión de airy, y el método de los elementos finitos. Calculando la función de cisión máxima es posible representar el modelo de líneas equivalente al modelo isocromático obtenido experimentalmente, mediante la técnica fotoelástica. Partiendo de las funciones de tensión de airy, obtenidas para una placa sometida a tracción axial, se han calculado los estados de tensión y la función de cisión máxima, para la viga sometida a flexión. Se ha comprobado que dichos resultados son validos para los modelos con orificio circular y elíptico, pero no para el modelo con grieta. Utilizando el método de los elementos finitos, se ha calculado la función de cisión máxima y se han obtenido una serie de resultados que presentan gran concordancia con los modelos experimentales, de líneas isocromáticas, para los tres casos en estudio.