C贸mo calcular la resistencia a la flexi贸n

C贸mo calcular la resistencia a la flexi贸n

descubrir cu谩nta fuerza puede tolerar un objeto antes de romperse resulta 煤til en muchas situaciones, especialmente para los ingenieros. esto debe determinarse en funci贸n de los resultados experimentales, que esencialmente implican exponer el material a cantidades cada vez mayores de fuerza hasta que se rompa o se doble permanentemente. pero realizar los c谩lculos reales para calcular la resistencia a la flexi贸n de un material puede parecer realmente desafiante. afortunadamente, siempre que tenga la informaci贸n correcta a mano, puede realizar el c谩lculo f谩cilmente.

definici贸n de resistencia a la flexi贸n

La resistencia a la flexi贸n (o el m贸dulo de ruptura) es la cantidad de fuerza que un objeto puede soportar sin romperse o deformarse permanentemente. Si es dif铆cil mover la cabeza, piense en una tabla de madera apoyada en dos extremos. Si desea saber qu茅 tan fuerte es la madera, una forma de probarlo ser铆a empujar el centro de la tabla m谩s y m谩s fuerte hasta que se rompa. La fuerza de empuje m谩xima que podr铆a soportar antes de romperse es la resistencia a la flexi贸n de la madera. si otra pieza de madera fuera m谩s fuerte, soportar铆a una fuerza m谩s grande antes de romperse.

la resistencia a la flexi贸n realmente le dice la cantidad m谩xima de tensi贸n que puede soportar el material (por lo que tambi茅n puede ver referencias a 鈥渢ensi贸n a la flexi贸n鈥), y se cita como una fuerza (en newtons o libras-fuerza) por unidad de 谩rea (en metros cuadrados o pulgadas cuadradas).

Pruebas de tres puntos o cuatro puntos

Existen dos m茅todos para probar la resistencia a la flexi贸n, pero son muy similares. una muestra rectangular larga del material se apoya en sus extremos, por lo que no hay soporte en el medio, pero los extremos son resistentes. Luego se aplica una carga o fuerza a la secci贸n central hasta que el material se rompe.

para una prueba de flexi贸n de tres puntos, la carga en continuo aumento se aplica en el centro de la muestra hasta que haya una rotura o una curva permanente en el material. una m谩quina de prueba de flexi贸n puede aplicar cantidades cada vez mayores de fuerza y 鈥嬧媟egistrar con precisi贸n la cantidad de fuerza en el punto de ruptura.

una prueba de flexi贸n de cuatro puntos es muy similar, excepto que la carga se aplica en dos puntos simult谩neamente, nuevamente hacia el centro de la muestra. es m谩s f谩cil calcular la resistencia a la flexi贸n cuando una carga o fuerza se aplica un tercio de la distancia entre los soportes y la segunda se aplica dos tercios de la distancia entre ellos. as铆 que en este ejemplo, el tercio medio de la muestra tendr铆a fuerzas aplicadas a cada lado de la misma.

C谩lculo de resistencia a la flexi贸n de prueba de tres puntos

para una prueba de tres puntos, la resistencia a la flexi贸n (dado el s铆mbolo ) se puede calcular utilizando:

蟽 = 3fl / 2wd 2

Esto puede dar miedo al principio, pero una vez que sepa lo que significa cada s铆mbolo, es una ecuaci贸n bastante simple de usar.

f significa la fuerza m谩xima aplicada, l es la longitud de la muestra, w es el ancho de la muestra yd es la profundidad de la muestra. para calcular la resistencia a la flexi贸n ( ), multiplique la fuerza por la longitud de la muestra, y luego multiplique esta por tres. luego multiplique la profundidad de la muestra por s铆 misma (es decir, cuadrada), multiplique el resultado por el ancho de la muestra y luego multiplique esto por dos. Finalmente, divide el primer resultado por el segundo.

en unidades si, las longitudes, anchuras y profundidades se medir谩n en metros, mientras que la fuerza se medir谩 en newtons, con un resultado en pascals (pa) o newtons por metro cuadrado. en unidades imperiales, las longitudes, anchuras y profundidades se medir谩n en pulgadas, y la fuerza se medir谩 en libras de fuerza, con un resultado en libras por pulgada cuadrada.

C谩lculo de resistencia a la flexi贸n de prueba de cuatro puntos

la prueba de cuatro puntos usa los mismos s铆mbolos que el c谩lculo de la prueba de tres puntos. pero con la suposici贸n de que las dos cargas o fuerzas se aplican de manera que dividen la muestra en tercios, parece mucho m谩s simple:

蟽 = fl / wd 2

tenga en cuenta que esto es exactamente igual a la f贸rmula para las pruebas de tres puntos, pero sin el factor de 3/2. as铆 que simplemente multiplique la fuerza aplicada por la longitud, y luego divida esto por el ancho del material multiplicado por la profundidad de la misma al cuadrado.



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