Caracterización del comportamiento visco-elasto-plástico de la guadua en el plano transversal

La preocupación por la protección del medio ambiente ha llevado a fomentar el uso de materiales naturales como la guadua en la construcción. Sin embargo, esta tiene restricciones como la anisotropía y su forma variable en diámetro y espesor. En las uniones entre culmos se producen esfuerzos en la dirección transversal, convirtiéndolas en un caso critico de estudio. Una caracterización detallada del comportamiento en la sección transversal permite crear modelos de elementos finitos útiles para realizar pruebas virtuales ahorrando materiales y costos de fabricación. En la sección transversal se presenta un comportamiento visco-elasto-plástico. Para caracterizar este comportamiento se realizaron ensayos de relajación de esfuerzos en semiarcos de guadua, aplicando un desplazamiento en el sentido circunferencial del arco. Se controló la velocidad de aplicación de la deformación, el nivel de deformación y las dimensiones de las probetas. No se encontraron diferencias significativas de los parámetros mecánicos con respecto a velocidad de aplicación de la deformación y dimensiones de las probetas. Tanto el esfuerzo máximo (promedios de 5.4, 6.5, 7.9 MPa, para desplazamientos de 1.0, 1.5 y 2.0 mm, respectivamente) como la deformación plástica (0.22, 0.43, y 0.65 mm para desplazamientos de 1.0, 1.5 y 2.0 mm, respectivamente) fueron significativamente mayores con incrementos en el desplazamiento. Los rangos de módulos de elasticidad circunferencial, esfuerzos máximos, límites elásticos, índice de ductilidad y deformación plástica fueron 159-263 MPa, 4.3-8.3 MPa, 1.4-6.2 MPa, 1.3-2.1 y 16-38%, respectivamente. Se ajustaron los datos experimentales a un modelo de Maxwell generalizado de 3 ramas en serie con un elemento plástico. Se presentaron porcentajes de relajación de 36.6, 28.5, 31.8%, para deformaciones de 1.0, 1.5 y 2.0 mm, respectivamente. Los tiempos de relajación del modelo fueron 1=0.15 ,2=15 ,3=150 . Mediante un algoritmo de optimización se encontraron las constantes del modelo. El modelo presentó ajustes de 2 entre 0.85 y 0.93, siendo mejores para las deformaciones más bajas; esto debido a la aparición de fracturas repentinas en la estructura interna del material.

• Autores: Moncada Enríquez, Luis Esteban
• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2024
• Institución: Universidad del Valle
• Repositorio: Repositorio Digital Univalle
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:bibliotecadigital.univalle.edu.co:10893/33468
• Acceso en línea: https://hdl.handle.net/10893/33468
• Palabra clave: Materiales de construcción; Guadua angustifolia; Guadua; Comportamiento mecánico; Modelo de Maxwell
• Rights: openAccess
• License: Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)