OBTENCIÓN DEL MAPA DE ISÓCLINAS DE UN ANILLO

PRÁCTICA #7

OBTENCIÓN DEL MAPA DE ISÓCLINAS DE UN ANILLO

Objetivo

Nuestro objetivo es ver las isóclinas de un anillo en las diferentes direcciones de esfuerzos.

Introducción

Conocer de manera física el comportamiento de cada material es un aspecto importante en diversos aspectos, incluido por supuesto el análisis de esfuerzos, pues no todos los materiales que se someterán a carga tendrán las mismas propiedades y por tanto la misma respuesta. Es por ello de vital importancia tener en cuenta como sería la distribución de esfuerzos según el tipo de material que se tenga, y por supuesto saber que fenómeno puede ocurrir. La birrefringencia, ó también llamada doble refracción es uno de estos fenómenos.

Como en esta práctica se trabajará con una probeta circular de material birrefringente, será necesario tener el conocimiento suficiente respecto a este fenómeno.

Birrefringencia: Es un fenómeno que se presenta en la calcita y en otros cristales no cúbicos y en algunos plásticos sometidos a tensión como el celofán. En la mayoría de los materiales la velocidad de la luz es la misma en todas las direcciones. Estos materiales son isótropos.

Debido a su estructura atómica, los materiales birrefringentes son anisótropos.

Marco teórico

Las direcciones de deformación principal se miden siempre con referencia a una línea establecida, eje o plano. Por tanto, el paso inicial en la determinación de la dirección de las deformaciones principales (o tensiones) será seleccionado en una referencia conveniente. En la mayoría de los casos, la dirección de referencia se sugiere inmediatamente, como un eje de simetría del elemento de ensayo o estructura; en otros casos, será suficiente una línea vertical u horizontal.Cuando un haz plano polarizado de luz atraviesa un revestimiento fotoelástico en un elemento sujeto a tensión, se descompone en ondas propagándose a distintas velocidades a lo largo de la dirección de las deformaciones principales. Después de emerger del plástico, estas dos ondas se pondrán fuera de fase con otra y no se recombinarán en una única vibración paralela a la que entra en el plástico. Sin embargo, en puntos donde la dirección de las tensiones principales es paralela al eje del filtro de polarización, el haz no se verá afectado y la vibración emergente será paralela a la vibración entrante. Un filtro analizador A con su eje perpendicular al filtro de polarización P producirá la extinción de las vibraciones en estos puntos.

Observando el elemento tensionado a través de un polariscopio de reflexión, aparecen línea negras (o incluso áreas). Estas líneas se llaman isóclinas. En cada punto de una isóclina, las direcciones de las deformaciones principales son paralelas a la dirección de polarización de A y P. Con respecto al eje de referencia elegido, la medida

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