Agujeros de iluminación - Lightening holes
Los orificios de iluminación son orificios en componentes estructurales de máquinas y edificios utilizados por una variedad de disciplinas de ingeniería para aligerar las estructuras. Los bordes del orificio pueden tener bridas para aumentar la rigidez y resistencia del componente. Los orificios pueden ser circulares, triangulares, elípticos o rectangulares y deben tener bordes redondeados, pero nunca deben tener esquinas afiladas, para evitar el riesgo de elevaciones de tensión , y no deben estar demasiado cerca del borde de un componente estructural.
Uso
Aviación
Los orificios de iluminación se utilizan a menudo en la industria de la aviación. Esto permite que la aeronave sea lo más ligera posible, conservando la durabilidad y aeronavegabilidad de la estructura de la aeronave.
Marítimo
Los agujeros de iluminación también se han utilizado en ingeniería marina para aumentar la navegabilidad del buque.
Deportes de motor
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Los agujeros de rayos se convirtieron en una característica destacada de las carreras de motor en las décadas de 1920 y 1930. Los miembros del chasis, los componentes de la suspensión, las carcasas del motor e incluso las bielas se perforaron con una variedad de orificios, de tamaños casi tan grandes como el componente.
"[La] sabiduría de la época fue hacer todo a lo largo de las líneas de una mierda de ladrillo [...] y luego perforar agujeros en las brocas para aligerarlas".
- David Kelsey, Lotus Cars
Este impulso hacia el aligeramiento se basó en una mala comprensión del comportamiento mecánico del componente. La suposición para una viga en H era que toda la resistencia a las tensiones de flexión se llevaba a cabo en las dos alas superior e inferior de la viga, con la alma central solo llevando a cabo una función de espaciado. De este modo, la red central podría perforarse indiscriminadamente, supuestamente sin debilitar la viga general. Esto se basó en dos falacias: en primer lugar, que las únicas fuerzas sobre la viga eran simples fuerzas de flexión en el plano del alma. En la práctica, una fuerza más complicada, como una torsión inesperada por un golpe de suspensión repentino, sobrecargó la red central ahora debilitada y la viga aligerada falló inmediatamente. En segundo lugar, la suposición de que las fuerzas ideales se separaban en las bridas superior e inferior era cada vez más poco realista con el desarrollo de diseños monocasco y de piel estresada , donde las cargas se compartían de manera más uniforme. En estos diseños no había una "banda descargada" que pudiera perforarse de forma segura.
En comparación con el diseño de aviones, fue notable que el aligeramiento de las carreras de motor se llevó a cabo después del diseño de los componentes, generalmente sin comprender las fuerzas en la estructura y sin volver a realizar ningún cálculo de tensión posterior. Debido al creciente número de fallas peligrosas, los escrutadores de la carrera prohibieron la práctica de perforar agujeros de relámpago . El aligeramiento todavía estaba permitido, pero solo donde lo habían especificado los diseñadores originales, no simplemente perforando agujeros después.
Militar
Los agujeros de iluminación se han utilizado en varios vehículos militares, aviones, equipos y plataformas de armamento. Esto permite que el equipo sea más liviano y aumenta la robustez y durabilidad. Por lo general, se fabrican perforando orificios, estampado a presión o mecanizado y también pueden ahorrar materiales estratégicos y costos durante la producción en tiempos de guerra.
Arquitectura
Los orificios de iluminación se han utilizado en varios diseños de arquitectura. Durante la década de 1980 y principios de la de 1990, los agujeros de iluminación estaban de moda y se consideraban algo futuristas y se usaban en unidades industriales, salas de exhibición de automóviles, recintos comerciales, centros deportivos, etc. Parsons House en Londres es un edificio notable que utiliza agujeros de iluminación desde su renovación en 1988. Ringwood Health & Leisure Centre en Hampshire es otro ejemplo notable.
Ver también
Referencias
enlaces externos
- Pruebas de vigas que tienen redes con grandes orificios circulares de iluminación , por L. Ross Levin, Comité Asesor Nacional de Aeronáutica
- La fuerza y rigidez de las redes de cizallamiento con y sin agujeros de aligeramiento , por Paul Kuhn, Comité Asesor Nacional de Aeronáutica
- La resistencia y rigidez de las redes de cizallamiento con orificios de aligeramiento redondos que tienen bridas de 45 ° , por Paul Kuhn, Comité Asesor Nacional de Aeronáutica