30067
Anuncio
ENGINYERIA AERONÀUTICA ANÀLISI EXPERIMENTAL DE TENSIONS Guia de l’assignatura ENGINYERIA AERONÀUTICA 30067 Anàlisi Experimental de Tensions. Guia de l’assignatura Aprovada en C.A.A de data 14/05/08 Modificada en CAA de data 1/06/2011 1 Crèdits: 4,5 ( 1,5 teoria + 3 pràctiques) Tipus: Optativa Crèdits ECTS: 3,6 Coordinador: Ernest Bernat Masó ([email protected]) Altres Professors: Víctor Ortiga Mur Departament: Resistència de Materials i Estructures a l’Enginyeria Presentació Coneixements previs Mecànica del medi continu i Resistència de materials Camps professionals L’assignatura té aplicacions en el camp de disseny i control de qualitat d’elements resistents d'aeronaus. Relació amb altres assignatures Aquesta assignatura està relacionada amb Estructures Aeronàutiques i les assignatures de disseny d'aeronaus. Objectius generals Plantejar els coneixements bàsics i aspectes pràctics que es requereixen per l’aplicació de tècniques experimentals per mesurar tensions com són: l’Extensometria, Fotoelasticitat i altres tècniques no destructives com els Ultrasons i les Vibracions. Temari Mòdul 1. Fotoelasticitat Teoria Tema 1. Introducció a la Fotoelasticitat (0,5 Hora) Tema 2. Teoria de la Fotoelasticitat (1,5 Hores) - Polarització de la llum Polarització lineal Làmines de retard Condicionament de la llum amb polaritzador i làmines de retard Muntatge dels elements òptics en un polariscopi Lleis i paràmetres fonamentals de la Fotoelasticitat ENGINYERIA AERONÀUTICA 30067 Anàlisi Experimental de Tensions. Guia de l’assignatura Aprovada en C.A.A de data 14/05/08 Modificada en CAA de data 1/06/2011 - 2 Dades que s’obtenen d’un model tensionat, que treballa en un polariscopi pla i circular Anàlisi amb llum blanca. Isocromàtiques Isoclines Punts singulars Trajectòries de tensions Pràctica Pràctica 1. Anàlisis pràctic de fotoelasticimetria - Anàlisi experimental d’una proveta (1 Hora) Mòdul 2. Extensometria Teoria Tema 3. Introducció a les tècniques d’anàlisis de tensions en general, i l’Extensometria . en concret, a (0,5 Hores) Tema 4. Conceptes fonamentals en les bandes extensomètriques. - Introducció Característiques destacades de les bandes extensomètriques Consideracions generals Anàlisi de la sensibilitat a la deformació als metalls Bandes extensomètriques tipus Foil Selecció de bandes. Tema 5. Efectes laterals a les bandes. - (3 Hores) Introducció Pont de Wheastone Balanç nul del pont Efectes de la resistència de la línia Circuits de calibració. Tema 8.Efectes de la temperatura sobre les bandes. - (1 Hora) Tractament de superfícies Alineació Encolat Soldadura a les connexions Comprovacions de les instal·lacions Proteccions. Tema 7. Circuits de Mesura. - (1,5 Hores) Significat de la sensibilitat a la deformació i factor de banda Equacions bàsiques Utilització de bandes en condicions diferents a les de calibració . Tema 6. Descripció teòrica del muntatge de bandes - (2 Hores) Introducció Consideracions bàsiques en les deformacions per efectes de temperatura Bandes autocompensades. (2 Hores) ENGINYERIA AERONÀUTICA 30067 Anàlisi Experimental de Tensions. Guia de l’assignatura Aprovada en C.A.A de data 14/05/08 Modificada en CAA de data 1/06/2011 3 Tema 9. Anàlisi de dades i efectes de la sensibilitat transversal a les rosetes i bandes de tensió. ( 2 Hores) - Introducció - Camp d’anàlisi - Solucions analítiques: Roseta rectangular i Delta - Efectes de la sensibilitat transversal: Bandes ortogonals, roseta rectangular i delta - Bandes de tensió: Normal i tallant. Tema 10. Transductors extensomètrics. - (1 Hora) Introducció Transductors: Axials, voladís, bigues a flexió, tallant, torsió i pressió. Pràctica Pràctica 2. Instal·lació de bandes extensomètriques i mesura a flexió - Resum teòric - Preparació de superfícies - Traçat d’eixos de referència - Enganxat - Soldadura - Protecció - Connexió del pont de Wheastone - Realització de les mesures (5 Hores) Pràctica 3. Instal·lació i ús de rosetes a flexió - Procés d’instal·lació complet - Connexió i realització de mesures (4 Hores) Pràctica 4. Instal·lació i ús de rosetes a torsió - Procés d’instal·lació complet - Connexió i realització de mesures (4 Hores) Pràctica 5. Utilització d’equips d’adquisició de dades per a la mesura de bandes - Procés de connexió del hardware i configuració del software - Realització de mesures (3 Hores) Pràctica 6. Treball de curs de lliure elecció per a l’ús d’extensometria - Plantejament del problema - Disseny de l’aplicació d’equips extensomètrics - Preparació de la proveta, instal·lació de bandes i realització de mesures - Postprocés de dades i extracció de conclusions - Presentació del treball realitzat (7 Hores) Mòdul 3. Altres tècniques experimentals per a l’anàlisi indirecte de tensions Teoria Tema 11. Descripció teòrica de tècniques experimentals per a la determinació indirecta de tensions (1 Hora) - Sensors de desplaçament, força, pressió Sensors d’ultrasons Sensors de vibracions Pràctica Pràctica 7. Demostració de la utilització pràctica d’equips d’ultrasons en materials composts ENGINYERIA AERONÀUTICA 30067 Anàlisi Experimental de Tensions. Guia de l’assignatura Aprovada en C.A.A de data 14/05/08 Modificada en CAA de data 1/06/2011 4 (2 Hores) Objectius específics dels mòduls Mòdul 1 Donar a conèixer i comprendre els coneixements teòrics i pràctics que es requereixen per l´aplicació i interpretació de la Fotoelasticitat. Objectius de l’alumne L´alumne ha d’estar capacitat a diferents nivells: - Muntar el seu polariscopi, lineal o circular. Presa de dades: Isoclines i Isocromàtiques, considerant compensacions. Tractament e interpretació de les mateixes (Isostàtiques, separació de tensions) Determinar les zones més tensionades. Mòdul 2 Donar a conèixer i comprendre els coneixements teòrics i pràctics que es requereixen per l‘aplicació i interpretació de l´extensometria. Objectius de l’alumne L´ alumne ha d’estar capacitat a diferents nivells: - Muntatge, comprovació i protecció de les seves instal·lacions. Conexions extensomètriques Calibracions Presa de dades Tractament i interpretació de les mateixes Valoració de deformacions o bé tensions, i en el seu cas, coeficients de seguretat Treballar en equip Planificar i executar un projecte pràctic d’anàlisi de tensions Mòdul 3 Donar a conèixer i comprendre el funcionament dels equips utilitzats per a mesurar les principals magnituds físico-mecàniques. Transmetre la validesa dels equips d’ultrasons en la detecció del dany en materials composts. Objectius de l’alumne L´ alumne ha d’estar capacitat a diferents nivells: - Conèixer el funcionament teòric de diferents equips de mesura Descriure amb precisió el rang d’aplicació de cada tipus de sensor ENGINYERIA AERONÀUTICA 30067 Anàlisi Experimental de Tensions. Guia de l’assignatura Aprovada en C.A.A de data 14/05/08 Modificada en CAA de data 1/06/2011 5 Metodologia de treball L´assignatura s´organitza en classes de Teoria i Pràctiques. Per la part que correspon a la Teoria ens valdrem de les eines típiques de les classes magistrals: pissarra, transparències. En aquesta part, a la vegada que es donen a conèixer els aspectes teòrics, paral·lelament s’inclouen petites aplicacions en format de problemes i activitats breus a resoldre fora de classe o bé activitats de treball cooperatiu. Les pràctiques són el pilar fonamental per l´assignatura, donat que aquesta és principalment d’aplicació. Les pràctiques són tutoritzades. Es realitzen en petits grups utilitzant els equips de mesura del laboratori. Les pràctiques es realitzaran en grup i per cadascuna s’entregarà un informe que serà avaluat permetent la posterior correcció per part de l’alumnat. L’assistència és obligatòria, donat el caràcter presencial que exigeix aquesta assignatura. Sessions teoria, problemes 1 Sessió presencial Teoria/setmana d’1 Hora 1 Sessió presencial Pràctiques/setmana de 2 Hores Pràctiques, laboratoris Les pràctiques de laboratori estan enunciades en el mateix programa de la matèria i s’inclou una pràctica plantejada pels propis estudiants a mode de treball de curs. Pràctica 1. Anàlisis pràctic de fotoelasticimetria Pràctica 2. Instal·lació de bandes extensomètriques i mesura a flexió Pràctica 3. Instal·lació i ús de rosetes a flexió Pràctica 4. Instal·lació i ús de rosetes a torsió Pràctica 5. Utilització d’equips d’adquisició de dades per a la mesura de bandes Pràctica 6. Treball de curs de lliure elecció per a l’ús d’extensometria Pràctica 7. Assaig d’una estructura a escala real amb múltiples sensors Organització en mòduls i temps de dedicació de l’estudiant Mòdul 1 Fotoelasticitat 2 Extensometria 3 Altres tècniques expeirmentals Total Temps Temps teòric pràctic 2h 1h 13h 23h 1h 2h 42 hores Temps de dedicació 5h 38h 5h 48 hores Temps total 8h 74h 8h 90 hores ENGINYERIA AERONÀUTICA 30067 Anàlisi Experimental de Tensions. Guia de l’assignatura Aprovada en C.A.A de data 14/05/08 Modificada en CAA de data 1/06/2011 6 Materials Bibliografia bàsica W.Murray/ W.Miller, The bonded Electrical Resistance Strain Gage, Oxford Univertsity Press, (1992). J.Auli, Apunts de Tècniques d´Anàlisi de Tensions, ETSIIT, (1998) Bibliografia complementària J.W.Dally/W.F.Riley, Experimen Stress Analysis, Mc Graw Hill (1978). Varios autores, Handbook on Experimental Mechanics, Prentice-Hall, Inc.,(1987) Avaluació L’avaluació de l’assignatura seguirà l’equació següent: N f = 0,4NP + 0,35NE + 0,25NT on Nf : Nota final NP : Nota promig de les pràctiques 2, 3, 4 i 5 NE : Nota examen NT: Nota del treball (pràctica 6)
