Diseño e implementación de un equipo experimental para análisis de esfuerzos mecánicos utilizando la máquina de ensayos MTS, en materiales isótropos, transparentes y continuos mediante el análisis de imágenes fotoelásticas

Abstract

La fotoelasticidad es un fenómeno producido en ciertos materiales los cuales varían sus propiedades ópticas cuando se someten a esfuerzos mecánicos, este fenómeno es visible al exponer estos materiales a una fuente de luz polarizada dando como resultado la formación de franjas de colores las cuales representan un determinado nivel de esfuerzos, dichas franjas nunca se cruzan ni se mezclan y siguen siempre la misma secuencia. En este trabajo se presenta a la fotoelasticidad como un método experimental para el análisis de esfuerzos en materiales isótropos y transparentes; mediante la construcción de un equipo experimental, el diseño de un software y el procesamiento digital de imágenes se consiguió obtener las imágenes fotoelásticas de la distribución de esfuerzos, la carga aplicada a las probetas y un valor aproximado de esfuerzos en un punto específico; además utilizando la máquina universal de ensayos MTS se analizaron en ensayos de tracción, compresión, flexión y torsión 12 probetas de acrílico diseñadas y construidas con diferentes concentradores de esfuerzos, finalmente se compararon los resultados obtenidos mediante fotoelasticidad con los análisis teóricos y simulación en software CAE el cual está basado en el método de análisis de elementos finitos.