Cita:
Originalmente publicado por Keith11
En el momento que hablas de vigas o flexion, etc, estas hablando de calculo de estructuras, disciplina mediante la cual, usando "disposiones inteligentes" del material, consigues estructuras mas robustas que poniendolo "a saco"
Pero caracteristicas intrinsecas son la relacion Sigma-Epsilon (Tension del material, en unidades de fuerza por unidad de superficie, con deformacion (adimensional). Y eso es solo propiedad mecanica del material. Y la fibra de vidrio es mas deformable que el acero. Y uso la palabra "deformable" que no rigido, porque el concepto de rigidez lleva aparejada el area o la inercia de la sección.
En cualquier caso, no es por buscarle los tres pies al gato, al contrario, es para dejar claro conceptos que a veces se confunden: El acero, per si mismo, es un material 100 veces menos deformable que la fibra de vidrio. Y el carguero aquel del video del cofrade que parece tan flexible (parec no, lo es), no lo es por hecho de ser de acero, sino por ser una viga muy larga y esbelta
Por cierto esas graficas que has puesto tienen trampa. Porque me estan comparando la rigidez a flexion con la resistencia especifica al momento flector, y como te decia mas arriba esa rigidez depende de la forma de la seccion, en particular del momento de inercia (de ahi las unidades MN x m, que sale de:
K= E*I/L 
pero esa no es una medida de las caracteristicas mecanicas del material en si sino de vigas |
A ver si lo podemos ver en un ejemplo:
En el cuadro están los límites elásticos de varios materiales y su densidad, vemos que el carbono despunta por su inmenso límite elástico (resistencia) y que todos los demás están bastante igualados pero con el acero destacando por su enorme densidad.
En los cuadraditos de abajo, son secciones de vigas que tienen la misma resistencia, partiendo de la fibra con una sección 100x100 mm... la viga de fibra pesa 18,5 Kg por metro lineal, la de carbono equivalente es de 100x25 mm y sólo pesa 4 Kg/m y la de acero es de 100x65, más fina que la de fibra, pero pesa 51 Kg/m...ah, y la de madera es de 100x140, pero sólo pesa 8,4 Kg/m..
Lo que vemos es que la resistencia que tal vez no conseguimos por el material en sí, la podemos conseguir aumentando sección, y la resistencia aumenta una barbaridad con la sección, como en una estructura sandwich...¿y en un barco necesitamos imperiosamente que su casco sea fino?...claramente no
Hay otra fila inferior de cuadraditos que son vigas con deformación equivalente, y volvemos a ver el valor de tener una sección potente...
-fibra 100x100 mm 18,5 Kg/m
-aluminio 100x80 mm 21,6 Kg/m
-carbono 100x25 mm 4 Kg/m
-acero 100x60 mm 47,1 Kg/m
-madera 100x150 mm 9 kg/m
O sea, que si no tengo problemas con las dimensiones, me da igual las características del material, meto más sección y obtengo la misma resistencia o rigidez, y con menos peso...en vez de una chapa de 6 mm de acero meto una de fibra de 10 mm y ya tengo la misma resistencia, ahorrandome un 60% del peso...y la resistencia es equivalente, misma resistencia a la rotura, misma deformación..
Esto sale tal cual en los escantillonados de las sociedades de clasificación, metes los datos y para un material salen unos grosores y para otro otros..
Y la fibra la puedes utilizar en estructuras sandwich, que aumentan todavía más la resistencia, y al estar escogiendo las capas y la dirección de la fibra que pones en cada punto puedes ir regulando el espesor para puntos concretos y reforzar en el sentido en que van los esfuerzos orientando las fibras en esa dirección...
Los composites son cada vez más importantes en la aviación, los chasis de los formula uno son todos de carbono, yo estoy convencido que el carbono acabará abaratandose y siendo un material de construcción generalizado, y la fibra con poliester o la madera con epoxi no son tan espectaculares pero obtienen magníficos resultados con costes moderados...
Otra cosa es que ya nos pasemos de largo y que se hagan las cosas sin coeficiente de seguridad ninguno...el mar no permite eso, el mar a la larga no permite ni una...un barco debe ser fuerte y estar construido con resistencia sobrada..pero eso ya depende de otras cosas, yo no defiendo los barcos de fibra en general, defiendo los barcos de fibra bien construidos..
Un saludo
