- 29 Sep 2013, 14:14
#328934
Estoy intentando dimensionar un tubo esbelto de pared delgada de fibra de carbono para aprovechar al máximo su resistencia a la compresión, es decir, evitar que pandee antes de alcanzar su límite de resistencia.
1. ¿Alguien sabe qué fórmulas utilizar para modelar el pandeo en este tipo de tubos?
Aunque el esquema de mi problema es muy simple ("un tubo empotrado en ambos extremos soportando una carga axial compresiva"), su esbeltez es tan alta que para evitar el pandeo de Euler la relación radio/grosor del tubo me sale muy grande (alrededor de 50). Por sentido común me da en la nariz que un tubo de paredes tan finas debe pandear localmente mucho antes que por pandeo de Euler.
2. ¿Cómo puedo estimar el pandeo local en tubos de pared tan delgada?
De momento, estoy teniendo en cuenta una fórmula para estimar la carga crítica (por pandeo simétrico) de carcasas cilíndricas delgadas que encontré en un Timoshenko:
[fórmula 11.6 del artículo 11.1 página 460 del "Theory of elastic stability" de TImoshenko & Gere (2nd student ed.)].
Dónde Et es el módulo de Young, "h" el grosor de pared, "a" el radio y "v" el coeficiente de Poisson.
3. ¿Qué coeficiente de Poisson debería utilizar para un material tan anisotrópico como la fibra de carbono? ¿Es una aberración de la naturaleza considerar un coeficiente de Poisson en estos casos? Para que os hagáis una idea los tubos serían parecidos a estos:
http://carbonfibretubes.co.uk/standard-tubes.html
Y sus características técnicas:
http://www.cstsales.com/rod_comp.html
Muchas gracias y disculpad si no he empleado bien algunos términos ingenieriles!
1. ¿Alguien sabe qué fórmulas utilizar para modelar el pandeo en este tipo de tubos?
Aunque el esquema de mi problema es muy simple ("un tubo empotrado en ambos extremos soportando una carga axial compresiva"), su esbeltez es tan alta que para evitar el pandeo de Euler la relación radio/grosor del tubo me sale muy grande (alrededor de 50). Por sentido común me da en la nariz que un tubo de paredes tan finas debe pandear localmente mucho antes que por pandeo de Euler.
2. ¿Cómo puedo estimar el pandeo local en tubos de pared tan delgada?
De momento, estoy teniendo en cuenta una fórmula para estimar la carga crítica (por pandeo simétrico) de carcasas cilíndricas delgadas que encontré en un Timoshenko:
[fórmula 11.6 del artículo 11.1 página 460 del "Theory of elastic stability" de TImoshenko & Gere (2nd student ed.)].
Dónde Et es el módulo de Young, "h" el grosor de pared, "a" el radio y "v" el coeficiente de Poisson.
3. ¿Qué coeficiente de Poisson debería utilizar para un material tan anisotrópico como la fibra de carbono? ¿Es una aberración de la naturaleza considerar un coeficiente de Poisson en estos casos? Para que os hagáis una idea los tubos serían parecidos a estos:
http://carbonfibretubes.co.uk/standard-tubes.html
Y sus características técnicas:
http://www.cstsales.com/rod_comp.html
Muchas gracias y disculpad si no he empleado bien algunos términos ingenieriles!
