Extensometría
La extensometría es una técnica utilizada para medir deformaciones en materiales y estructuras, permitiendo calcular las tensiones asociadas a los mismos, y se realiza mediante extensómetros; sensores basados en una rejilla de material conductor (generalmente aleaciones metálicas finas) embebidos en un material adhesivo aislante que funcionan en base a la resistencia eléctrica y que se deforman cuando se aplica una carga o fuerza a un material, alterando sus propiedades eléctricas y pueden ser: uniaxiales, triaxiales o de alta temperatura.
Figura 1: Galga extensométrica uniaxial (izquierda) y triaxial (derecha)
El principal cambio observado es la variación de la resistencia eléctrica del sensor, que está directamente relacionada con la deformación del cuerpo en el que está instalada la galga extensométrica y puede medirse con precisión utilizando el puente de Wheatstone.
El principio físico que rige el funcionamiento de la galga extensométrica es la ley de Hooke, que establece que la deformación de un material es directamente proporcional a la tensión aplicada, siempre que el material se encuentre dentro de su zona elástica.
La relación matemática entre tensión y deformación se expresa mediante las ecuaciones: Deformación: Tensión:
- ΔL es el cambio de longitud del material,
- L es la longitud inicial,
- F es la fuerza aplicada,
- A es la sección transversal del material.
Figura 2: Curva tensión x deformación
Estas ecuaciones nos permiten transformar la deformación medida por el extensómetro en tensión, utilizando el módulo de elasticidad del material (módulo de Young), que es una constante que relaciona la tensión y la deformación de forma lineal.
Su objetivo es promover la Structural Integrity activos y equipos detectando fallos antes de que se conviertan en críticos. Entre sus posibles aplicaciones están: el análisis de tensiones en estructuras metálicas, el control de deformaciones en vehículos ferroviarios y de carretera y la evaluación de la resistencia de los materiales. Además, la técnica puede combinarse con métodos numéricos, como análise por Elementos Finitos (FEA), para crear modelos informáticos más precisos y predecir el comportamiento de estructuras en condiciones extremas.
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