M5 Pandeo de Laminados (Buckling)

Tópico

Un panel laminado delgado, bajo compresión, puede fallar no porque el material se agote, sino porque el panel se vuelve geométricamente inestable: en lugar de seguir comprimiéndose en línea recta, el panel se desvía repentinamente hacia un costado, y esa desviación repentina es lo que se conoce como pandeo. Que el panel se desvíe de esta manera, en lugar de seguir comprimiéndose en línea recta, hace que su falla, en este modelo, sea una falla por inestabilidad geométrica y no una falla por agotamiento del material.

La matriz de rigidez a flexión del laminado, ya calculada en otro modelo de este conjunto, es la que determina directamente el esfuerzo crítico de pandeo de este panel: el nivel de compresión al que el panel deja de mantenerse recto y se desvía hacia un costado. Que esta matriz de rigidez a flexión sea mayor hace que el panel resista un esfuerzo de compresión mayor antes de pandear; que esta matriz de rigidez a flexión sea menor, hace que el panel pandee bajo un esfuerzo de compresión menor.

Ese mismo esfuerzo crítico de pandeo lo modula, además, la relación de esbeltez del panel: qué tan largo o qué tan ancho es el panel en relación con su espesor. Que la relación de esbeltez del panel sea mayor —que el panel sea más largo o más ancho en relación con su propio espesor— hace que el esfuerzo crítico de pandeo sea menor, porque un panel más esbelto se desvía hacia un costado con mayor facilidad; que la relación de esbeltez sea menor, hace que el esfuerzo crítico de pandeo sea mayor, porque un panel menos esbelto resiste mejor esa desviación.

Por eso este modelo, con el pandeo del panel laminado con el que se abrió, depende directamente de otro modelo de este conjunto, el que calcula la matriz de rigidez a flexión del laminado: que ese otro modelo determine esa matriz de rigidez a flexión hace que este modelo pueda usarla directamente, junto con la relación de esbeltez propia de cada panel, para determinar el esfuerzo crítico de pandeo bajo el que ese panel específico falla.

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