I. INTRODUCCION:

ANSYS ofrece una suite de software completa que abarca toda la gama de la física, que proporciona acceso a prácticamente cualquier campo de la simulación de ingeniería que requiere un proceso de diseño. Organizaciones de todo el mundo confían en ANSYS para entregar el mejor valor por su inversión en software de simulación de ingeniería.

Simulación-Driven Product Development toma de simulación de ingeniería a otro nivel - la profundidad sin igual y ancho de nuestro software junto con su inigualable escalabilidad ingeniería, multifísica integrales fundación y la arquitectura adaptativa establecen nuestra tecnología, aparte de otras herramientas CAE. Estas ventajas ANSYS agregan valor al proceso de diseño de ingeniería mediante la entrega de la eficiencia, impulsar la innovación y la reducción de las limitaciones físicas, lo que permite las pruebas simuladas que podrían no ser posibles de otra manera.

Líder en la industria de software de ANSYS permite a los ingenieros y científicos para simular la interacción entre la mecánica estructural, transferencia de calor, flujo de fluidos y electromagnetismo todo dentro de un entorno de simulación unificado. El uso de ANSYS, los ingenieros obtienen la flexibilidad que necesitan para llevar a cabo simulaciones multifísicas a nivel de fidelidad y de la física de acoplamiento que necesitan para resolver sus problemas y el diseño de sus productos.

En ANSYS, traemos claridad y perspicacia para desafíos más complejos de diseño de los clientes a través de la simulación rápida, precisa y fiable. Nuestra tecnología permite a las organizaciones predecir con confianza que sus productos van a prosperar en el mundo real. Ellos confían en nuestro software para ayudar a asegurar la integridad del producto y conducir el éxito del negocio a través de la innovación.

II. PRACTICA:

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PRACTICA 1 BARRAS.Covarrubias Acosta Iván Alberto

Espino Esquivel Laylani JacquelineUniversidad Autónoma de Baja California

ECITEC

III. PROCEDIMIENTO:

Abrir Ansys Workbench y seleccionamos la herramienta Static Structural.

IV. AGREGAR MATERIAL:

Le das click en engineering data:

Después te aparece esta ventana y le das a clic a engineering data sources :

Después te aparece así la ventana y le darás clic a la opción general materials:

Te aparecerá la lista de materiales y tu seleccionas el que vas a utilizar seleccionando el icono “+” que está a un lado del material, después seleccionas engineering data sources para regresarte al menú de los materiales.

Se elegirá el materia por default Structural Steel cambiando el modulo elástico (Tensile Yield) a 1.9E+06

Después le das clic a Project para regresarte al menú. Y observamos que la opción Engineering Data aparece

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con un una paloma verde que nos dice que ya acepto el material.

El siguiente paso será seleccionar Geometry). Damos clic en Geometry en Static Structural. Y no aparece la pantalla de esta manera:

Para reflejar cada nodo en el programa seleccionamos

la opción de Point ( ).

Una vez dado clic en Point se nos abrirá una opción en la parte de abajo tal como se ve en la imagen siguiente:

Seleccionamos Sketching en Detalis View nos vamos a la opción de Definition y nos cambiamos a Manual Input para ingresar las coordenadas en X, Y y Z de nuestro primer nodo.

Ya seleccionando Manual Input el primer nodo lo ubicamos en las coordenadas

COORDENADA: DATO:X 0Y 0Z 0

Tal como se nota en la siguiente imagen:

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Una vez insertados los datos en la coordenada damos clic derecho en la Opción de Point en la lista de Outlines y damos clic en Generate (F5):

Ya generado el Point nos aparecerá algo parecido a la siguiente imagen:

En la imagen anterior se muestra el Point generado con las coordenadas que insertamos en los ejes X, Y y Z.

El siguiente paso será generar como en el paso anterior se generó el Point 1, será generar los siguientes 4 nodos faltantes que tienen las siguientes coordenadas:

Point 1:

COORDENADA: DATO:X 0Y 0Z 0

Point 2:COORDENADA: DATO:

X 3Y 0Z 0

Point 3:COORDENADA: DATO:

X 0Y 3Z 0

Point 4:COORDENADA: DATO:

X 3Y 3Z 0

Point 5:COORDENADA: DATO:

X 6Y 3Z 0

Ya generados los 5 nodos se verá como se muestra la siguiente imagen:

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Ya teniendo los 5 nodos como muestra la imagen anterior ahora nos vamos arriba en el menú y seleccionamos con un clic la opción de Concept y lo siguiente será seleccionar Lines From Points para relacionar los 5 nodos anteriores de la imagen.

Relacionamos con Lines From Points de esta manera:

Elemento: NODO I: NODO J:

1 1 2

2 2 3

3 3 4

4 2 4

5 2 5

6 4 5

Una vez relacionados todos los puntos con líneas nos tendrá que aparecer así como se ve en la siguiente imagen:

Ahora el siguiente paso será dar un estructurado circular a la línea que enlaza a cada punto o nodo.

Nos vemos al menú y seleccionamos de nuevo Concept damos clic y ahora seleccionamos Cross Section damos

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clic derecho en esa opción y seleccionamos Circular como se muestra en la imagen siguiente:

Una vez dado este paso se verá así:

El diámetro indicado nos pide el problema que sea de 8 pulgadas cuadradas en el menú vamos a la opción de Units y las cambiamos a IN (pulgadas), nos vamos a la pantalla de abajo del lado izquierdo y en Sketching nos vamos directo a la opción de Dimensions: 1 y cambiamos el valor a 1.5958 in tal como lo muestra la siguiente imagen:

Ya cambiando el diámetro se verá como la siguiente imagen:

Para observar la representación de ese círculo nos vamos a Line Body vemos en Sketching en Details of Line Body nos vamos a dar clic alado de Cross Section y seleccionamos Circular1

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Una vez dado el paso anterior veremos en ANSYS algo similar a lo que se muestra en la siguiente imagen:

Ya concluidos estos paso nos regresamos al menú Project y observaremos que Geometry tiene una flecha verde indicando que ya está hecho ese proceso.

Ahora en Static Structural seleccionaremos la parte de debajo de Geometry la opción llamada Model:

Damos clic en Model y se nos abrirá una página como la siguiente:

Nos vamos al menú y damos clic en View y seleccionamos Cross Section Solids (Geometry).

Y nos mostrara el estruturado circular como se muestra en la siguiente imagen:

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Ahora nos vamos al menú de las Outlines y damos clic derecho en Mesh y damos clic en Generate Mesh.

Una vez generado el mallado o Generate Mesh veremos la section circular de esta manera:

Para seguir con el procedimiento nos vamos a la Outline de Static Structural (AS) y le damos clic ahora en la parte de arriba en las opciones de Environment damos clic en Supports:

Seleccionamos Fixed Support:

Seleccionaremos Fixed Support 1 y 2 para fijar nuestra estructura de los nodos 1 y 3:

Seleccionamos en el menú Vertex/Node o Control + P para poder seleccionar los nodos donde fijaremos nuestra estructura.

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Una vez seleccionador el Vertex/Node seleccionamos el nodo 1 y 3.

Despues de seleccionar el nodo se pondrá un punto verde el cual indicara que ya fue seleccionado con el Vertex/Node, después iremos a Details of Fixed Support y nos iremos a Geometry y daremos clic en la opción Apply para seleccionar el nodo una vez hecho eso se marca la empotradura con una marca azul.

Fixed Support 1 en el nodo 3:

Haremos el mismo procedimiento para el Fixed Support 2 en el nodo 1 y se vera de la siguiente manera:

Ambos nodos seleccionados:

El siguiente paso es aplicar las fuerzas en el nodo 4 y 5 como lo indica el problema:

Para aplicar las fuerzas seleccionamos la Outline Static Structural (A5) y en la lista de Environment seleccionas Loads y daremos clic:

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Una vez seleccionado Loads de la lista resultante elegimos Force y como son dos fuerzas aplicadas en el problema la seleccionaremos 2 veces así obtendremos Force 1 y Force 2.

Una vez seleccionado Force daremos clic en Vertex/Node como en los pasos anteriores y seleccionaremos el Nodo 4 una vez hecho esto iremos a Details of Force y en Define By tendremos Vector daremos clic y la cambiaremos por Components de esta manera seleccionamos los ejes X, Y y Z para apliacar dicha fuerza en esas direcciones:

En este caso seleccionamos Componentes en Y con una fuerza aplicada de -500 Newon como lo observamos en el problema.

Ya metiendo el dato de los -500 Newton en Geometry damos en Apply.

Hacemos el mismo paso para aplicar la fuerza 2 o Force 2 en el Nodo 5 y se marcara con rojo una vez seleccionadas ambas fuerzas tal como se muestra en la siguiente imagen.

El siguiente paso sera seleccionar la Outline llamada Solution para comenzar y ver las opciones de análisis ya sea Deformation, Stress, Strain, Damage, Etc. En este caso sera un análisis de Deformacion asi que seleccionamos Deformation.

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Damos clic en Deformation y seleccionamos Total.

Y seleccionamos Directional en el eje X y Y.

Directional en eje X: para seleccionar el eje de la deformación vas a la pantalla de Details of Directional Deformation y seleccionar Orientation y a la cambias el eje dando clic

Mismo proceso para la Directional en Y:

Una vez dado estos pasos en el menú daremos clic en Solve para generar todos los análisis seleccionados:

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Ya generado el Status Analítico se observó los siguientes resultados:

Total Deformation

Directional Deformation X axis:

Directional Deformation Y axis:

Force Reaction NODO 1

Force Reaction NODO 3

V. SOLUCION ANALITICA

Utilizando el diagrama del problema, primero creamos la matriz de cada elemento.

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Factorizamos una constante común:

Con esas nuevas matrices es posible crear la matriz global:

Y aplicando las condiciones de frontera U1 = U3 = 0, obtenemos una matriz global reducida:

Multiplicando en la calculadora la matriz de rigidez inverza por el vector de fuerzas obtenemos los deplazamientos en los puntos deseados:

U2x=-0.0035 in U2y=-0.010 in U4x=0.001 in U4y=-0.011 in U5x=0.002 in U5y=-0.019 in

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VI. REFERENCIAS:

http://www.ansys.com/Products

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