¿Existe alguna fórmula simple (quizás un modelo semiempírico o derivado aproximativamente) para el pandeo de un tubo bajo una carga de compresión axial dada su sección transversal y el espesor de la pared? (y el módulo de elasticidad natural y la longitud también lo afectarían).
Quiero decir, ciertamente hay un compromiso entre:
En caso de que desee mantener el peso (área transversal) lo más bajo posible (digamos constante) y lograr la máxima resistencia limitada al pandeo del tubo bajo compresión axial, hasta qué punto sería mejor aumentar el diámetro (momento de inercia). ) y así disminuir el espesor de la pared hasta que comiencen a prevalecer los problemas de pandeo local.
Espero que en la ingeniería estructural práctica, este sea un problema muy común, y debería haber una solución de libro de cocina bien desarrollada.
Encontré muchos artículos teóricos profundos que discutían varias formas de pandeo local desde los primeros principios y de manera empírica, pero no encontré una prescripción simple Ready-to-wear sobre los parámetros que deberían tener los pilares tubulares de capa delgada ideales.
La fórmula de referencia en el diseño de recipientes a presión es el semiempírico NASA SP-8007 . Las páginas 7 y 10 le informan la mayor parte de la anotación utilizada en el resto del documento, la página 14 tiene la ecuación para cilindros isotrópicos. Personalmente, he usado principalmente las fórmulas compuestas en la parte posterior.
La explicación larga es que, debido a los malos resultados experimentales, un cilindro se pandeará en aproximadamente un 30 % del valor predicho cuando se usan incluso las fórmulas más conservadoras. ¿La causa principal? Desviaciones de un cilindro teórico a un cilindro real. Estas se denominan "imperfecciones", por las desviaciones del espesor del cilindro, puntos delgados y gruesos, etc. La guía de la NASA tiene esto en cuenta y ofrece para todos los métodos de falla por pandeo un factor de caída gamma determinado empíricamente, para cada uno de los pandeo métodos de falla en el texto. El resto es el "libro de cocina".
Una nueva investigación está tratando de mejorar el factor de derribo con todo tipo de teorías locas debido a las imperfecciones, pero el camino sigue siendo SP 8007
prokop hapala