Tensión de flexión pdf
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El hardware del experimento es una viga en T que se ajusta a un marco de pruebas de estructuras (STR1, disponible por separado). Los estudiantes ajustan una célula de carga que dobla la viga y, cuando se conecta a la pantalla de fuerza digital opcional (STR1a, disponible por separado), mide la fuerza de flexión (carga). Las galgas extensométricas y el puente de deformación digital miden las deformaciones de la viga. Las galgas extensométricas ficticias compensan las variaciones de temperatura y equilibran los puentes extensométricos. El equipo incluye un cable para la conexión a la pantalla digital de fuerza (STR1a, disponible por separado).
Qué es la tensión de flexión en la viga
Para calcular la tensión (y, por tanto, la deformación) causada por la flexión, tenemos que entender dónde está el eje neutro de la viga y cómo calcular el segundo momento del área para una sección transversal determinada.
En la imagen anterior, la forma arbitraria tiene un área denotada por A. Podemos observar un área pequeña y diferencial dA que existe a cierta distancia x e y del origen. Podemos observar el primer momento del área en cada dirección a partir de las siguientes fórmulas:
El primer momento del área es la integral de una longitud sobre un área – esto significa que tendrá las unidades de longitud al cubo [L3]. Es importante porque nos ayuda a localizar el centroide de un objeto. El centroide se define como la “posición media x (o y) del área”. Matemáticamente, esta afirmación tiene el siguiente aspecto:
El extremo derecho de las ecuaciones anteriores será muy útil en este curso: nos permite dividir una forma compleja en formas simples con áreas conocidas y ubicaciones de centroides conocidas. En la mayoría de las estructuras de ingeniería hay al menos un eje de simetría, lo que nos permite simplificar enormemente la búsqueda del centroide. El centroide tiene que estar situado en el eje de simetría. Por ejemplo:
Teoría de los esfuerzos de flexión
La tensión de flexión es una forma de tensión que se observa cuando se aplican cargas perpendiculares a un objeto, forzándolo a desviarse bajo la carga. El grado de flexión que tolera un objeto antes de sufrir una deformación permanente varía en función de los materiales de construcción, el tamaño y otras variables. Probar los productos para comprobar sus tolerancias de tensión de flexión es una parte importante de las pruebas de seguridad, especialmente para cosas como los elementos que se utilizan en la construcción, donde la deformación bajo tensión podría provocar colapsos estructurales y consecuencias fatales.
Muchos tipos de objetos pueden doblarse, y un ejemplo sencillo de esfuerzo de flexión se ve en muchos armarios de todo el mundo. Los armarios suelen tener una o más varillas apoyadas en los extremos. Cuando estas barras se cargan con ropa, zapateros y otras pertenencias, pueden desviarse bajo el peso de la carga. Una varilla robusta para colgar volverá a su posición cuando se retire la carga. Eventualmente, la carga puede ser tan alta que la varilla se dobla permanentemente o se rompe como resultado de la tensión.
Momento de flexión
En mecánica aplicada, la flexión (también conocida como flexión) caracteriza el comportamiento de un elemento estructural delgado sometido a una carga externa aplicada perpendicularmente a un eje longitudinal del elemento.
Se supone que el elemento estructural es tal que al menos una de sus dimensiones es una pequeña fracción, normalmente 1/10 o menos, de las otras dos[1] Cuando la longitud es considerablemente mayor que la anchura y el grosor, el elemento se denomina viga. Por ejemplo, una barra de armario que se hunde bajo el peso de la ropa en las perchas es un ejemplo de viga que experimenta una flexión. Por otro lado, una cáscara es una estructura de cualquier forma geométrica en la que la longitud y la anchura son del mismo orden de magnitud pero el grosor de la estructura (conocido como “pared”) es considerablemente menor. Un tubo corto de gran diámetro, pero de paredes finas, apoyado en sus extremos y cargado lateralmente es un ejemplo de cáscara que experimenta la flexión.
En ausencia de un calificativo, el término flexión es ambiguo porque la flexión puede producirse localmente en todos los objetos. Por lo tanto, para precisar el uso del término, los ingenieros se refieren a un objeto específico, como por ejemplo: la flexión de las barras,[2] la flexión de las vigas,[1] la flexión de las placas,[3] la flexión de las cáscaras[2], etc.