¿Cómo medir la deformación por cizallamiento con galgas extensométricas?

¡Hola! Como proveedor de galgas extensométricas, a menudo me preguntan cómo medir la deformación cortante con estos pequeños e ingeniosos dispositivos. Entonces, pensé en preparar esta publicación de blog para compartir algunas ideas y consejos sobre el tema.

En primer lugar, repasemos rápidamente qué es la deformación por corte. La deformación por corte ocurre cuando un material se somete a fuerzas que lo deforman de manera que las capas del material se deslizan unas sobre otras. Es diferente de la deformación normal, que consiste en estirar o comprimir un material a lo largo de un eje particular. La medición de la deformación por corte es crucial en muchas aplicaciones científicas y de ingeniería, como en ingeniería mecánica para comprender el comportamiento de estructuras bajo carga, o en ciencia de materiales para estudiar las propiedades de nuevos materiales.

Ahora hablemos de galgas extensométricas. Se trata básicamente de sensores que miden la deformación de un material. Funcionan según el principio de que cuando un material se deforma, su resistencia eléctrica cambia. Las galgas extensométricas están formadas por un alambre delgado o una rejilla de aluminio que se fija a la superficie del material que se está probando. A medida que el material se deforma, la rejilla también se deforma, provocando un cambio en su resistencia. Este cambio en la resistencia se puede medir y utilizar para calcular la deformación.

Entonces, ¿cómo utilizamos galgas extensométricas para medir la deformación por corte? Bueno, existen algunos métodos diferentes y repasaré algunos de los más comunes.

Método 1: uso de un extensímetro de roseta

Una galga extensométrica de roseta es un tipo especial de galga extensométrica que consta de varias galgas extensométricas dispuestas en un patrón específico. El tipo más común es la roseta de tres elementos, que tiene tres galgas extensométricas dispuestas en diferentes ángulos (normalmente 0°, 45° y 90°).

Cuando se coloca un extensómetro de roseta en la superficie de un material, se pueden medir las deformaciones normales en diferentes direcciones. A partir de estas deformaciones normales, se puede calcular la deformación cortante utilizando algunas relaciones matemáticas.

Las ecuaciones para calcular la deformación cortante a partir de las lecturas de un extensómetro de roseta se basan en la teoría de la tensión y la deformación en los materiales. Para una roseta de tres elementos, la deformación cortante (γ) se puede calcular utilizando la siguiente fórmula:

[ \gamma = \frac{2}{\sqrt{2}}(\epsilon_{45^{\circ}}-\frac{\epsilon_{0^{\circ}}+\epsilon_{90^{\circ}}}{2}) ]

donde (\epsilon_{0^{\circ}}), (\epsilon_{45^{\circ}}) y (\epsilon_{90^{\circ}}) son las deformaciones normales medidas por las galgas extensométricas a 0°, 45° y 90° respectivamente.

Método 2: uso de una cizalla: galga extensométrica específica

También hay galgas extensométricas que están diseñadas específicamente para medir la deformación por corte. Estos calibres están dispuestos de manera que sean más sensibles a la deformación por cizallamiento del material.

Por ejemplo, algunas galgas extensométricas específicas de corte tienen un patrón de rejilla orientado de manera que capture las fuerzas de corte. Cuando el material experimenta una deformación cortante, la rejilla se deforma de una manera que provoca un cambio significativo en la resistencia, que puede medirse y relacionarse con la deformación cortante.

Elegir el medidor de tensión adecuado

Cuando se trata de medir la deformación por corte, elegir la galga extensométrica adecuada es crucial. Hay algunos factores a considerar:

• Resistencia: Las galgas extensométricas vienen en diferentes valores de resistencia. Por ejemplo, ofrecemos elMedidor de tensión para análisis de tensión de 350 ohmiosy elMedidor de tensión semiconductor de 1000 ohmios. La elección de la resistencia depende de la aplicación específica y del sistema de medición que esté utilizando.
• Factor de calibre: El factor de galga extensométrica es una medida de cuánto cambia la resistencia del galga extensométrica con la deformación. Un factor de calibre más alto significa que el medidor de tensión es más sensible a la deformación.
• Tamaño y forma: El tamaño y la forma del extensímetro se deben elegir en función del tamaño del área donde desea medir la deformación y el tipo de material que está probando.

Instalación de galgas extensométricas

La instalación adecuada de galgas extensométricas es esencial para realizar mediciones precisas. Estos son los pasos generales para instalar un medidor de tensión:

1. Preparación de la superficie: La superficie del material donde se colocará el medidor de tensión debe estar limpia y lisa. Puedes utilizar papel de lija o una muela abrasiva para preparar la superficie y luego limpiarla con un disolvente para eliminar la suciedad o la grasa.
2. Aplicación de adhesivo: Aplique un adhesivo adecuado a la superficie del material y a la parte posterior del medidor extensométrico. Asegúrese de seguir las instrucciones del fabricante del adhesivo.
3. Colocación del medidor: Coloque con cuidado el medidor de tensión sobre la superficie preparada, asegurándose de que esté alineado correctamente. Presiónelo suavemente para asegurar un buen contacto con la superficie.
4. Alambrado: Conecte los cables del extensímetro al sistema de medición. Asegúrese de que las conexiones estén seguras para evitar conexiones sueltas que puedan afectar la medición.

Calibración y medición

Una vez instalado el medidor de tensión, es necesario calibrarlo para garantizar mediciones precisas. La calibración implica aplicar una deformación conocida al material y comparar el cambio de resistencia medido con el cambio esperado.

Después de la calibración, puede comenzar a medir la deformación por corte. El sistema de medición registrará el cambio en la resistencia del extensómetro y podrá utilizar las ecuaciones apropiadas para calcular la deformación por corte.

Nuestros productos para la medición de la deformación por corte

En nuestra empresa ofrecemos una amplia gama de galgas extensométricas adecuadas para medir la deformación por corte. Uno de nuestros productos populares es elMedidor de tensión para análisis de tensión serie BE. Esta serie está diseñada para análisis de tensión de alta precisión y es muy confiable para medir la deformación por corte.

Si está buscando un medidor de tensión para sus necesidades de medición de deformación por corte, tenemos los productos adecuados para usted. Ya sea que necesite un valor de resistencia específico o un tipo particular de calibre, podemos brindarle la mejor solución.

Conclusión

La medición de la deformación cortante con galgas extensométricas es una técnica valiosa en muchos campos. Al elegir el medidor de tensión adecuado, instalarlo correctamente y calibrarlo con precisión, puede obtener mediciones confiables y precisas de la deformación por corte.

Si está interesado en comprar galgas extensométricas para sus proyectos de medición de deformaciones cortantes, no dude en contactarnos. Estamos aquí para ayudarle a encontrar los mejores productos para sus necesidades y brindarle un excelente servicio al cliente. Comencemos una conversación y veamos cómo podemos trabajar juntos para cumplir con sus requisitos.

Referencias

• Libros de texto de mecánica de materiales.
• Documentación técnica del fabricante del extensímetro.