FLEXIÓN EN VIGAS: VIGAS DE SECCIÓN CERRADA
A la hora de abordar un tema nuevo es importante tener conocimientos previos que sirven de base para comprender algo nuevo. En este caso como lo es el estudio de flujo en chapas cerradas debemos conocer términos como los siguientes:
Siguiendo los pasos establecidos, comenzamos determinando la naturaleza de las fuerzas.
Inmediatamente identificamos si los larguerillos están a compresión o a tracción, debido al sentido del flujo los larguerillos inferiores (1,5,6) están a tracción mientras que los superiores (2,3,4) están a compresión.
Como la fuerza es vertical, nuestro eje de estudio es el eje horizontal. Seguimos haciendo el calculo de las inercias donde debemos tener en cuenta que la inercia a calcular es la inercia presente en toda la chapa (tomando en cuenta todos los larguerillos con sus respectivas áreas y su distancia a la linea neutra).
Seguidamente calculamos los Δq
Ya que es una chapa cerrada, fijamos un flujo q0 arbitrario y a partir de alli sumamos o restamos los flujos según sea el caso. Asi obtenemos que:
Aplicamos momento para calcular el valor de q0 , el momento aplicado es en el larguerillo 1.
La ecuación de momento nos indica que toda aquella fuerza que produzca momento es igual a dos veces el flujo por el área, es decir:
Es importante resaltar que el área en cuestión es la que forma el flujo respecto al punto donde se esta haciendo momento. En el vídeo que se presenta a continuación se hace énfasis en esa parte.
Una vez obtenida la ecuación de momento obtenemos el valor de q0
Ya con este valor simplemente lo sustituimos en los flujos anteriormente obtenidos para conocer el valor real del flujo, si algun resultado queda negativo simplemente se cambia el sentido del flujo.
- Ala
Es la superficie que proporciona la fuerza sustentadora principal del avión. La estructura interna está constituida por largueros, larguerillos y costillas.
- Costillas
Las costillas son elementos transversales del ala y también transversales a los largueros. Cumplen dos funciones: dar forma y curvatura al contorno del ala y añadir rigidez y resistencia al conjunto.
- Largueros
Es el componente estructural principal que recorre el ala longitudinalmente desde el encastre (donde el ala se una al fuselaje) hasta la punta del ala. Soporta las cargas principales del ala en vuelo y tierra. Estas autenticas "vigas" del ala están construidas en aleaciones de aluminio de alta resistencia y suele haber solo dos o tres por ala. La sección recta de estas vigas suele tener forma de I.
- Larguerillos
Los larguerillos refuerzan toda la estructura, situados de forma longitudinal a través de las costillas, proporcionan la superficie para unir con remaches la chapa de revestimiento del ala.
- Chapa
Es la parte externa del ala, cuya misión es resistir esfuerzos cortantes y aislar el combustible del medio ambiente. Es lo que conocemos como "la piel del ala".
- Flujo Cortante
Se define como la fuerza cortante que es aplicada a lo largo de una longitud de un perímetro sobre una superficie.
- Centro de cortadura
Es conocido como el punto donde se puede aplicar una fuerza de corte sin que la estructura sufra torsión. No se debe confundir el centro de cortadura con el centroide aunque en ocasiones estos podrían encontrarse en el mismo punto.
CALCULO DE FLUJOS EN CHAPAS CERRADAS
Para el calculo de flujo en chapas se siguen una serie de pasos que, según sea el caso, son los mismos en chapa abierta y cerrada, estos pasos a seguir son:
- Determinar la naturaleza de las cargas
- Fijar el eje de estudio
- Calcular la linea neutra
- Calcular la inercia
- Calcular los Δq
- Fijar un flujo q0
- Aplicar momento en uno de los larguerillos
- Con la ecuación de momento obtener el valor de q0
- Corregir el sentido de los flujos Δq
Problema planteado
Se pide determinar los flujos cortantes en la siguiente chapa:
Como la fuerza es vertical, nuestro eje de estudio es el eje horizontal. Seguimos haciendo el calculo de las inercias donde debemos tener en cuenta que la inercia a calcular es la inercia presente en toda la chapa (tomando en cuenta todos los larguerillos con sus respectivas áreas y su distancia a la linea neutra).
Seguidamente calculamos los Δq
Ya que es una chapa cerrada, fijamos un flujo q0 arbitrario y a partir de alli sumamos o restamos los flujos según sea el caso. Asi obtenemos que:
La ecuación de momento nos indica que toda aquella fuerza que produzca momento es igual a dos veces el flujo por el área, es decir:
Es importante resaltar que el área en cuestión es la que forma el flujo respecto al punto donde se esta haciendo momento. En el vídeo que se presenta a continuación se hace énfasis en esa parte.
Una vez obtenida la ecuación de momento obtenemos el valor de q0
Ya con este valor simplemente lo sustituimos en los flujos anteriormente obtenidos para conocer el valor real del flujo, si algun resultado queda negativo simplemente se cambia el sentido del flujo.
¡GRACIAS POR VISITAR NUESTRO BLOG!
Comentarios
Publicar un comentario