Círculos de Mohr: un laboratorio virtual para la enseñanza y el aprendizaje de estados tensionales planos

Resumen

La Elasticidad Lineal es una disciplina que estudia los sólidos elásticos que, bajo fuerzas externas, generan una respuesta mecánica en régimen elástico y lineal. En particular, es de especial interés el estudio de las tensiones y las deformaciones en un punto cualquiera del sólido, lo que se conoce como problema elástico. Por otro lado, el problema elástico de tensión plana -esto es, en dos dimensiones- es muy habitual en ingeniería. Previamente a su estudio, es necesario obtener en primer lugar el denominado estado tensional en el entorno diferencial de un punto del sólido elástico, para calcular posteriormente los distintos valores que pueden alcanzar las tensiones en ese punto para una dirección cualquiera. Con este fin, en el presente trabajo se muestra un laboratorio virtual basado en el método gráfico denominado Círculo de Mohr -atribuido al ingeniero Otto Christian Mohr (1835-1918)-, que permite representar el estado tensional en un punto a partir de unas variables introducidas por el usuario. El laboratorio virtual MOHR, elaborado con el paquete MATLAB a través de su interfaz gráfica de usuario (GUI), permite una interactividad total, pudiendo obtener los valores de las tensiones para cualquier dirección. Esta aplicación constituye una excelente herramienta de enseñanza y aprendizaje del problema elástico en las titulaciones de grado en ingeniería.