Aplicaciones cuantitativas del método fotoelástico de tensiones en el análisis de esfuerzos para elementos de secciones atípicas y elaboración de guía de laboratorio

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Resumen

The present work of degree shows the basic principles for the adequate development of the photoelastic analysis, as well as the considerations of the mechanics of materials and optical physics, necessary for the proper application of the method. It is clear that this type of analysis has come into disuse since the computer revolution with the appearance of more complex, more capable and faster software, which allow to solve systems such as those studied here with relative ease, delivering more precise and less ambiguous results. With the development of the present work of degree the applicability of the photoelastic method of tensions in the laboratory was determined comparing its results with the method of finite elements, using the specialized software ANSYS® R17.2 Academic, which in its version for students Allows to develop different types of analysis as required for this project. Once the respective analysis of the different methods mentioned above was carried out, we proceeded to compare each other, finding that the differences presented are small and quantitatively negligible. At the conclusion of the present degree, the Francisco José De Caldas District University will be given the guide to be able to do the practice of "photoelastic tensile tests with transmission polariscope" in a quantitative way, since to date it is purely qualitative. This in order to enhance a better and adequate study of the photoelasticity or elastoptics, and thus promote a series of further research, from the present project.

Descripción

En el presente trabajo de grado se muestran los principios básicos para el desarrollo adecuado del análisis fotoelástico, así como las consideraciones de la mecánica de materiales y de física óptica, necesarios para la adecuada aplicación del método. Se aclara que este tipo de análisis ha venido en desuso desde la revolución informática con la aparición de software más complejo, más capaz y más rápido, que permiten solucionar sistemas como los aquí estudiados con relativa facilidad, entregando resultados más precisos y menos ambiguos. Con el desarrollo del presente trabajo de grado se determinó la aplicabilidad del método fotoelástico de tensiones en el laboratorio comparando sus resultados con el método de elementos finitos, usando para ello el software especializado ANSYS® R17.2 Academic, el cual en su versión para estudiantes permite desarrollar diferentes tipos de análisis como el requerido para este proyecto. Una vez realizados los respectivos análisis de los diferentes métodos ya mencionados se procedió a comparar entre sí, encontrando que las diferencias presentadas son ínfimas y cuantitativamente despreciables. Al concluir el presente trabajo de grado, se dotará a la Universidad Distrital Francisco José De Caldas la guía para poder hacer la práctica de “ensayos fotoelásticos de tensiones con polariscopio de transmisión” manera cuantitativa, ya que a la fecha es netamente cualitativa. Esto con el fin de realzar un mejor y adecuado estudio de la fotoelasticidad o elastóptica, y así promover una serie posteriores investigaciones, a partir del presente proyecto.

Palabras clave

Fotoelasticidad, Elasto-óptica, Isocromaticas, Isoclinas, Birrefringente, Luz

Materias

Ingeniería civil - Tesis y disertaciones académicas , Fotoelasticidad , Esfuerzos y deformaciones , Método de elementos finitos

Citación