TEMPLATE: ENERGY PERFORMANCE CONTRACT FIXED FEE

Para esta prueba se aplicó distintas cargas para ver el comportamiento del tenedor conforme estas subían. Con lo cual, se pudo observar que la carga máxima a la que llego el tenedor fue de 560N antes de empezar a tener un comportamiento plástico observado en el descenso de la punta de la curva verde. Por otra parte, ante la carga mencionada se tuvo un desplazamiento de 28.95 mm, el cual se encontraba aun dentro del rango de los 64 mm máximos estipulados por el Código de

1

4

3 2

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Regulaciones Federales de Estados Unidos (CFR, por sus siglas en inglés). De igual forma, durante la aplicación de la carga y descarga no hubo ningún indicio visual o auditivo que mostrara que el tenedor se estaba deformando o sus capas se estuvieran separando. Finalmente, al descargar el elemento este llego a su posición inicial sin mostrar deformación, lamentablemente estos datos no se adquirieron el día de la prueba.

Gráfica 1 Carga VS extensión

Gráfica 2 Curva de carga vs deformación de Zuluaga [1]

Inicialmente se compara la Gráfica 1 con la Gráfica 2, en las que, si se analiza el comportamiento de la carga con respecto al desplazamiento, para el caso de Zuluaga [1] se presentó un desplazamiento mayor en todos los casos. Un buen punto para ratificar lo anterior es cuando la carga es igual a 500 N en la que el tenedor de este proyecto de grado presenta un desplazamiento de 20 mm comparado con los 40 mm de Zuluaga [1], siendo una diferencia del 100%.

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Resultados de las galgas

Respecto a las gráficas de deformación dadas por las galgas, Gráfica 3, se encuentra que para la prueba en la que el tenedor alcanzo los 560N se logró unas deformaciones máximas reportadas en la Tabla 13. En la Gráfica 4 se tiene que al soltar la carga se regresa a la deformación inicial a excepción de la galga 1, que presenta un valor de deformación aproximado de 0.0003 mm/mm. Dicha deformación puede explicar el cambio de pendiente en la Gráfica 1.

Galga 1 Galga 2 Galga 4

Deformación [mm/mm] 0.000883 0.000801 -0.000176

Tabla 13 Deformaciones máximas reportadas por las galgas

Gráfica 3 Deformación unitaria reportada por las galgas

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Estos datos se utilizaron como comparación con las deformaciones reportadas por las simulaciones. De esta forma, se encontró el error entre las deformaciones medidas por las galgas y lo esperado según la simulación (Tabla 14).

Probeta Porcentaje de error [%]

Total X Y Z

1 98.19% 98.09% 99.97% 101.22%

2 93.07% 209.18% 21.54% 0.23% 4 146.89% 100.71% 101.76% 98.81%

Tabla 14 Porcentaje de error de las mediciones de las galgas vs las simulaciones

Como se puede observar en la Tabla 14, se tiene que el error de la deformación de la simulación respecto a las galgas es en promedio de 112.71%, alcanzando un valor máximo de 209.18% y un mínimo de 0.23%. Dicho error es normal considerando la aproximación que da Inventor de un polímero reforzado con fibra de carbono al no ser posible llevar a cabo la simulación del tenedor con un elemento que describa las capas y otro que describa el alma impresa.

Calculo del esfuerzo en el punto crítico (posición de las galgas).

A partir de los datos de carga de la Gráfica 1, la geometría del tenedor en la posición de las galgas (Ilustración 41 B) y aplicando la ecuación 1 se determinó los esfuerzos en el punto de interés. De igual forma, se tuvieron en cuenta los resultados de deformación de la galga 1 (Gráfica 3), pues es esta la que se ubica en el punto de interés. Con lo anterior se construyó la Gráfica 5.

50 𝜎 =𝑀𝑐

𝐼 (1)

Gráfica 5 Curva de esfuerzo vs deformación calculada

De igual forma, se realizó la gráfica de esfuerzo vs deformación para el tenedor de Zuluaga [1], extrayendo de la Gráfica 2 la pendiente de la carga y de igual forma de la Gráfica 6 se extrajo la deformación unitaria en el punto de interés. Luego se calculó el momento y posteriormente el esfuerzo a partir de las dimensiones medidas en el tenedor real. Finalmente, se obtuvo la Gráfica 7 de esfuerzo vs deformación.

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Gráfica 7 Curva de esfuerzo vs deformación calculada para el tenedor de Zuluaga

Respecto a las Gráficas 5 y 7 de esfuerzo deformación para el presente proyecto y el de Zuluaga [1], respectivamente. Se encontró que el esfuerzo máximo en la zona donde se ubicaron las galgas fue de 4.25 MPa y 44.9 MPa, respectivamente. Dichos valores no se pueden comparar directamente ya que las galgas no están ubicadas de forma exacta en el mismo punto y las geometrías de los tenedores son bastante diferentes, lo que finalmente, puede alterar en gran medida los resultados de esfuerzo.

Por otra parte, si se comparan las deformaciones sufridas a un mismo tiempo (ya que la taza de aplicación de la carga fue igual para los dos casos, 3.21 N/s) según las Gráficas 3 y 6, se encuentra una situación bastante similar, en la que el tenedor de este proyecto de grado presenta una deformación menor a la del tenedor de Zuluaga [1]. Un buen punto de comparación se puede ubicar a los 100 segundos, donde la deformación aproximada del presente proyecto es de 0.0005 mm/mm y la de Zuluaga [1] es de aproximadamente 0.002 mm/mm, siendo este ultimo 4 veces mayor.