Comprender cómo un puente o cualquier estructura resiste el tráfico depende de mediciones precisas de tensión y deformación. Para cambios extremadamente sutiles, a menudo del orden de micrómetros, las galgas extensométricas son indispensables.
La tensión, denotada por σ, se calcula como la fuerza aplicada F dividida por el área de la sección transversal A (σ =F/A). Esto le da al estrés las mismas unidades que a la presión.
La deformación, representada por ε, mide el cambio relativo en longitud:ε =ΔL/L, donde ΔL es la deformación bajo carga y L es la longitud original. Cuando un material se comprime, puede expandirse lateralmente; este es el efecto Poisson, que ayuda a determinar la deformación.
Microdeformación se refiere a valores de deformación en la escala micrométrica, generalmente expresados como ε ≈ 10 −6 (με). La conversión de microcepa a cepa estándar implica multiplicar por 10 −6 .
La relación entre la deformación mecánica y la resistencia eléctrica, observada por primera vez por Lord Kelvin, sustenta la tecnología de galgas extensométricas. Un medidor de tensión comprende un patrón delgado en zigzag de cable conductor. Cuando el material se deforma, la resistencia del medidor cambia proporcionalmente.
Los microextensímetros amplían este principio para detectar variaciones mínimas de resistencia correspondientes a cambios de longitud a nivel micrométrico. Son vitales en aplicaciones que requieren alta precisión, como celdas de carga y monitoreo de salud estructural.
Ejemplos y cálculos ilustran cómo emplear galgas extensométricas para evaluar la capacidad de carga y el rendimiento del material. Al integrar los datos de los medidores, los ingenieros pueden predecir los puntos de falla y optimizar los diseños para lograr seguridad y eficiencia.
