Trabajo 4. Año 20/21
| Trabajo realizado por estudiantes | |
|---|---|
| Título | Visualización de Campos Escalares y Vectoriales en Elasticidad. Grupo 14-C |
| Asignatura | Teoría de Campos |
| Curso | 2020-21 |
| Autores | Ana Regaliza Rodríguez Laura León de Hoz |
| Este artículo ha sido escrito por estudiantes como parte de su evaluación en la asignatura | |
Consideramos una placa plana que ocupa el semianillo circular centrado en el origen y comprendido entre los radios 1 y 2 en el semiplano y≥0. En esta placa tendremos definidas dos cantidades físicas:
- La temperatura T(x,y), que en nuestro caso solo depende de la variable espacial y.
- Los desplazamientos [math]\overrightarrow { u } (x,y)[/math]. producidos por la acción de una fuerza determinada.
A continuación, estudiaremos el efecto que producen ambas cantidades físicas sobre la placa y las tensiones que éstas generan.
Contenido
1 Visualización de la placa
Comenzamos dibujando el mallado de la placa, definida como un semianillo, el cual representa los puntos interiores del sólido.
Tomaremos h=1/10 como paso de muestreo y observamos que el mallado no completa el semianillo. Esto es debido al muestreo h que hemos tomado, éste será mayor que θ y, por ello, se omite y aparece ese pequeño desfase.
2 Distribución de temperaturas del sólido
La distribución de temperaturas en cada punto del sólido viene dada por el campo escalar:
[math]T(x,y)=log(y²+2)[/math]
3 Estudio del gradiente de temperaturas
Al tener las curvas de nivel en nuestro sólido y la función en la que varía la temperatura podemos obtener el gradiente de la misma ∇T Aprovechamos para verificar que nuestras ecuaciones y los diagramas están correctos al utilizar una de las propiedades del gradiente. Como podemos observar el ∇T es ortogonal a las curvas de nivel del anillo. Recordamos la fórmula general del cálculo de ∇T en coordenadas cartesianas
4 Campo de desplazamientos
Consideramos un campo de desplazamientos [math] \overrightarrow { u } (\x ,\y )= xf\left( \(y)\overrightarrow { i }\right) { x²/200 \overrightarrow { j } }[/math], teniendo en cuenta que:
- Los puntos situados en el eje [math]y=0[/math] no sufren desplazamiento en la dirección [math]\overrightarrow { i } [/math]
- [math]|∇ × \overrightarrow { u }|= 3x/100 [/math]
Este campo de desplazamientos va a producir una deformación en la placa El efecto del campo de desplazamientos gira los puntos de la placa hacia la parte superior del semianillo. Su efecto es mayor en los puntos que están a mitad de altura
