Divulgación Tensiones debidas a la dilatación térmica.

[JCB]

Hola a tod@s.

Abro este hilo, para dar respuesta a una cuestión planteada por China en otro hilo. China se refería a la dilatación (térmica) lineal en sólidos. Como esta pregunta se aparta de la cuestión principal del hilo (ya contestada por Alriga), he preferido abrir hilo aparte, para no mezclar temas.

La dilatación térmica se debe considerar en estructuras y montajes mecánicos.

Supongamos un raíl de ferrocarril de una longitud inicial $l_0$ a una determinada temperatura, y que el montaje es correcto, es decir, existe una separación (bien calculada) entre raíles contiguos. Si este raíl experimenta una variación de temperatura $\Delta T$, el aumento de longitud será $\Delta l=\alpha \Delta Tl_0$.

Ahora bien, si el montaje es incorrecto, y no existe separación entre raíles contiguos, el raíl estará sometido a una restricción que impedirá su dilatación y por tanto, sufrirá una tensión de compresión, que puede provocar deformación por pandeo.

Considerando a la ley de Hooke,

$\sigma=E\epsilon=E\dfrac{\Delta l}{l_0}=E\alpha \Delta T$.

Para el acero, $E=210.000\ MPa$, $\alpha=12\cdot 10^{-6}\ ^{\circ}C^{-1}$. Suponiendo que la variación térmica sea de $40\ ^{\circ}C$,

$\sigma=1,01\cdot 10^8\ Pa=1.029\ kgf/cm^2$.

Saludos cordiales,
JCB.

[JCB]

Hola a tod@s.

Buscando información para otro hilo, en una página de Wikipedia (https://es.wikipedia.org/wiki/Coefic...ilataci%C3%B3n), he leído que en lugar de dejar una separación entre raíles contiguos, se emplea un método llamado "Neutralización de tensiones", basado en la soldadura pretensionada. Parece lógico, pues el hecho de dejar una separación, es fuente de golpeteos, ruidos y vibraciones.

No obstante, lo que he explicado en el anterior mensaje, sigue siendo cierto, pero es que la Técnica ha adelantado una barbaridad desde mis días de estudiante (finales del siglo pasado) .

Saludos cordiales,
JCB.