Estructuras - Avanzado

Elementos de las Estructuras

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Hay tres tipos básicos de materiales o elementos que componen la estructura de un avión: corazas reforzadas, placas reforzadas, y vigas I. La palabra reforzar siginifica, en este caso, que la placa o la coraza tiene piezas de metal soldadas a la parte posterior para aumentar su resistencia. Esto permite que la placa o la coraza pueda soportar más peso. En un avión, el fuselage (cuerpo del avión) y las barquillas (los armazones que contienen los motores del avión) están cubiertos con corazas reforzadas. El ala en sí puede ser considerada como una viga I. Los mástiles están soldados a la viga I, de manera perpendicular, para formar el ala. Las superficies superior e inferior de las alas están cubiertas con placas reforzadas.

El calcular acertadamente las cargas que actúan sobre los diversos componentes (partes) de un avión puede ser muy difícil. Las cargas de tracción o tensión (que tienden a separar las moléculas unas de otras) que actúan sobre piezas simples, pueden calcularse fácilmente. Sin embargo, las cargas compresivas (que tienden a empujan las moléculas unas con otras) pueden ser mucho más difíciles de calcular. Las placas y las corazas son, por lo regular, bastante delgadas. Esto significa que pueden pandearse o doblarse (deformarse) mucho antes de alcanzan el punto de rotura del material. Por esta razón, los ingenieros tratan de diseñar corazas y placas reforzadas para retrasar la deformación permanente. Esto significa que puede aplicarse una carga mucho mayor antes de que el material se doble.

Una forma de entender cómo ocurre el pandeo de determinado material es imaginándose una barra delgada que se encuentra colocada verticalmente sobre una superficie sólida. Al colocarse más y más peso encima de la barra, ésta alcanza un punto crítico y se dobla o se pandea. Para poder calcular ese punto crítico, el ingeniero debe saber la resistencia del material (su elasticidad), la longitud, la forma y el diámetro de la barra.

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