ECITECEscuela en Ciencias de Ingeniería y Tecnología

Ing. MecánicaGrupo 577

Ingeniería Asistida por Computadora

“Problemas Estructurales”

0ECITEC Tijuana Baja California Eric Emmanuel Sauvain VelezProblemas Estructurales”

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BAJA CALIFORNIA

Eric Emmanuel Sauvain Velez1200892

Alfonso Elías González Esparza 296279

Mtra. M.C. Miriam Siqueiros Hernández

Fecha de entrega: 04/05/2015

ContenidoIntroducción.......................................................1

Problema 1...................................................2

Abstracto..................................................2

Desarrollo.............................................2-3

Conclusiones y anexos............................3

Problema 2...................................................4

Abstracto..................................................4

Desarrollo.............................................4-5

Conclusiones y anexos............................5

Problema 3...................................................6

Abstracto..................................................6

Desarrollo.............................................6-7

Conclusiones y anexos............................7

Problema 4...................................................8

Abstracto..................................................8

Desarrollo.............................................8-9

Conclusiones y anexos............................9

Problema 5.................................................10

Abstracto................................................10

Desarrollo.........................................10-11

Conclusiones y anexos..........................11

Problema 6.................................................12

Abstracto................................................12

Desarrollo.........................................12-13

Conclusiones y anexos..........................13

Problema 7.................................................14

Abstracto................................................14

Desarrollo.........................................14-15

Conclusiones y anexos..........................15

Problema 8.................................................16

Abstracto................................................16

Desarrollo.........................................16-17

Conclusiones y anexos..........................17

Problema 9.................................................18

Abstracto................................................18

Desarrollo.........................................18-19

Conclusiones y anexos..........................19

Temas consultados……………………….20

1ECITEC Tijuana Baja California Eric Emmanuel Sauvain VelezProblemas Estructurales”

Introducción

Este trabajo entregado es el resultado

de las practicas realizadas en clase de

Ingeniería Asistida por computadora en

donde se hizo uso del programa Ansys

APDL15 para hacer un conjunto de

piezas a las cuales se les realizo

análisis de estrés, deformación y

deflexión. A continuación se presenta

cada problema individualmente junto

con su análisis requerido y conclusiones

independientes.

Problema 1Abstracto

Esta parte del trabajo

entregado es el resultado de la practica

realizada en clase de Ingeniería Asistida

por computadora en donde se hizo uso

del programa Ansys APDL15 para

realizar el problema 1 (fig.1) de los

ejercicios estructurales el cual se le

realizo análisis de estrés, deformación y

deflexión.

Desarrollo

2ECITEC Tijuana Baja California Eric Emmanuel Sauvain VelezProblemas Estructurales”

Figura 1

Se realizó la pieza en el programa APDL15 la cual quedo como se muestra en la fig. 2

Seguido se realizó el mallado correspondiente y se aplican las cargas y el empotramiento así como se muestra en la fig. 3

Y se resuelve el ejercicio

Se realiza el análisis de esfuerzo y se ubica el esfuerzo máximo como se muestra en la fig. 4

Se realiza el análisis de deformación

máxima como se muestra en la fig. 5

Y por último se realiza un análisis de deflexión máxima como se muestra en la fig. 6

3ECITEC Tijuana Baja California Eric Emmanuel Sauvain VelezProblemas Estructurales”

Figura 2

Figura 3

Figura 4

Figura 5

Figura 6

Conclusiones y anexos

Concluyendo este ejercicio se puede observar el esfuerzo máximo deformación máxima y la deflexión en la siguiente tabla.

Esfuerzo Max. 58,080.3 psiDeformación Max.

.001509 in.

Deflexión Max. .499168 in. De aquí se observa que en la parte de arriba del empotramiento hay una falla en el material (fig. 3) y que la esquina en la que se aplica la fuerza de desplaza .5 pulgadas en dirección de la fuerza lo que indica que la pieza se flexiono (fig. 5), también se observa que hubo deformación permanente por tensión cerca de la zona del empotramiento (fig. 6)

PROBLEMA E V MATERIAL

Numero 1 30x10^6PSI

0.3 Acero

Problema 2Abstracto Esta parte del trabajo entregado es el

resultado de la practica realizada en

clase de Ingeniería Asistida por

computadora en donde se hizo uso del

programa Ansys APDL15 para realizar

el problema 2 (fig.7) de los ejercicios

estructurales el cual se le realizo

análisis de estrés, deformación y

deflexión.

Desarrollo

Se realizó la pieza en el programa APDL15 la cual quedo como se muestra en la fig. 8

4ECITEC Tijuana Baja California Eric Emmanuel Sauvain VelezProblemas Estructurales”

Seguido se realizó el mallado correspondiente y se aplican las cargas y el empotramiento así como se muestra en la fig. 9

Y se resuelve el ejercicio

Se realiza el análisis de esfuerzo y se ubica el esfuerzo máximo como se muestra en la fig. 10

Se realiza el análisis de deformación máxima como se muestra en la fig. 11

Y por último se realiza un análisis de deflexión máxima como se muestra en la fig. 12

5ECITEC Tijuana Baja California Eric Emmanuel Sauvain VelezProblemas Estructurales”

Figura 7

Figura 8

Figura 9

Figura 10

Conclusiones y anexos

Concluyendo este ejercicio se puede observar el esfuerzo máximo deformación máxima y la deflexión en la siguiente tabla.

Esfuerzo Max. 444 Mpa.Deformación Max.

.003559 m.

Deflexión Max. .003897 m. De aquí se observa que no existe falla alguna en el material (fig. 10) y que en donde se aplica la fuerza se desplaza en la dirección de la misma 3.5 mm (fig. 12), también se observa deformación plástica aproximadamente de la mitad del empotramiento hacia arriba y a lo largo de la pieza (fig. 11)

Problema 3Abstracto Esta parte del trabajo entregado es el

resultado de la practica realizada en

clase de Ingeniería Asistida por

computadora en donde se hizo uso del

programa Ansys APDL15 para realizar

el problema 3 (fig.13) de los ejercicios

estructurales el cual se le realizo

análisis de estrés, deformación y

deflexión.

Desarrollo

6ECITEC Tijuana Baja California Eric Emmanuel Sauvain VelezProblemas Estructurales”

Figura 12

Se realizó la pieza en el programa APDL15 la cual quedo como se muestra en la fig. 14

Seguido se realizó el mallado correspondiente y se aplican las cargas y el empotramiento así como se muestra en la fig. 15

Y se resuelve el ejercicio

Se realiza el análisis de esfuerzo y se ubica el esfuerzo máximo como se

muestra en la fig. 16

Se realiza el análisis de deformación máxima como se muestra en la fig. 17

Y por último se realiza un análisis de deflexión máxima como se muestra en la fig. 18

7ECITEC Tijuana Baja California Eric Emmanuel Sauvain VelezProblemas Estructurales”

Figura 13

Figura 14

Figura 15

Figura 16

Conclusiones y anexos

Concluyendo este ejercicio se puede observar el esfuerzo máximo deformación máxima y la deflexión en la siguiente tabla.

Esfuerzo Max. 1010 Mpa.Deformación Max.

.005016 m.

Deflexión Max. .001389 m.

De aquí se

observa que no existe falla alguna en el material (fig. 16) y que en donde se aplica la fuerza se desplaza en la dirección del mismo 1.3 mm (fig. 18), así mismo se detecta muy poca deformación plástica (fig.17)

PROBLEMA E V MATERIAL

Numero 3 200x10^9N/m^2

0.3 Acero Recocido

Problema 4Abstracto Esta parte del trabajo entregado es el

resultado de la practica realizada en

clase de Ingeniería Asistida por

computadora en donde se hizo uso del

programa Ansys APDL15 para realizar

el problema 4 (fig.19) de los ejercicios

estructurales el cual se le realizo

análisis de estrés, deformación y

deflexión.

Desarrollo

Se realizó la pieza en el programa APDL15 la cual quedo como se muestra en la fig. 20

8ECITEC Tijuana Baja California Eric Emmanuel Sauvain VelezProblemas Estructurales”

Figura 17

Figura 18

Figura 19

Figura 20

Seguido se realizó el mallado correspondiente y se aplican las cargas y el empotramiento así como se muestra en la fig. 21

Y se resuelve el ejercicio

Se realiza el análisis de esfuerzo y se ubica el esfuerzo máximo como se muestra en la fig. 22

Se realiza el análisis de deformación máxima como se muestra en la fig. 23.

Y por último se realiza un análisis de deflexión máxima como se muestra en la fig. 24

Conclusiones y anexos

Concluyendo este ejercicio se puede observar el esfuerzo máximo deformación máxima y la deflexión en la siguiente tabla.

De aquí se observa que existe falla en el material (fig. 22) y que el material se desplaza en la dirección de la fuerza (fig. 23), así

9ECITEC Tijuana Baja California Eric Emmanuel Sauvain VelezProblemas Estructurales”

Figura 21

Figura 22

Figura 23

Esfuerzo Max. .004084 pa.Deformación Max.

.597x10-13 m.

Deflexión Max. .575x10-14 m.

mismo se detecta mucha deformación plástica (fig.24).

PROBLEMA E V MATERIAL

Numero 4 30x10^6PSI

0.3 Acero

Problema 5Abstracto Esta parte del trabajo entregado es

el resultado de la practica realizada en

clase de Ingeniería Asistida por

computadora en donde se hizo uso del

programa Ansys APDL15 para realizar

el problema 5 (fig.25) de los ejercicios

estructurales el cual se le realizo

análisis de estrés, deformación y

deflexión.

Desarrollo

Se realizó la pieza en el programa APDL15 la cual quedo como se muestra en la fig. 26

Seguido se realizó el mallado correspondiente y se aplican las cargas y el empotramiento así como se muestra en la fig. 27

10ECITEC Tijuana Baja California Eric Emmanuel Sauvain VelezProblemas Estructurales”

Figura 24

Figura 25

Figura 26

Figura 27

Y se resuelve el ejercicio

Se realiza el análisis de esfuerzo y se ubica el esfuerzo máximo como se muestra en la fig. 27

Se realiza el análisis de deformación máxima como se muestra en la fig. 28

Y por último se realiza un análisis de deflexión máxima como se muestra en la fig. 29

Conclusiones y anexos

Concluyendo este ejercicio se puede observar el esfuerzo máximo deformación máxima y la deflexión en la siguiente tabla.

Esfuerzo Max. 167548 psiDeformación Max.

.004508 in.

Deflexión Max. .340589 in. De aquí se observa que en la parte de arriba en la esquina hay una falla en el material (fig. 27) y que la esquina en la que se aplica la fuerza de desplaza .3 pulgadas en dirección de la fuerza lo que indica que la pieza se flexiono (fig. 5), también se observa que hubo deformación permanente por tensión a lo largo de la sección vertical interna de la pieza (fig. 6).

11ECITEC Tijuana Baja California Eric Emmanuel Sauvain VelezProblemas Estructurales”

Figura 27

Figura 28

PROBLEMA E V MATERIAL

Numero 5 30x10^6PSI

0.3 Acero

Problema 6Abstracto Esta parte del trabajo entregado

es el resultado de la practica realizada

en clase de Ingeniería Asistida por

computadora en donde se hizo uso del

programa Ansys APDL15 para realizar

el problema 6 (fig.30) de los ejercicios

estructurales el cual se le realizo

análisis de estrés, deformación y

deflexión.

Desarrollo

Se realizó la pieza en el programa APDL15 la cual quedo como se muestra en la fig. 31

Seguido se realizó el mallado correspondiente y se aplican las cargas y el empotramiento así como se muestra en la fig. 32

Y se resuelve el ejercicio

Se realiza el análisis de esfuerzo y se ubica el esfuerzo máximo como se

muestra en la fig. 33

12ECITEC Tijuana Baja California Eric Emmanuel Sauvain VelezProblemas Estructurales”

Figura 29

Figura 30

Figura 32

Figura 33

Se realiza el análisis de deformación máxima como se muestra en la fig. 34

Y por último se realiza un análisis de deflexión máxima como se muestra en la fig. 35

Conclusiones y anexos

Concluyendo este ejercicio se puede observar el esfuerzo máximo deformación máxima y la deflexión en la siguiente tabla.

Esfuerzo Max. 1320 MpaDeformación Max.

.005697 m.

Deflexión Max. .004615 m. No hay falla observable del material en la gráfica (fig. 33) y en la parte donde se aplica la fuerza se desplaza 4 mm en dirección de la fuerza lo que indica que la pieza se flexiono (fig. 35), también se observa que hubo deformación elástica en toda la parte superior de la pieza (fig. 34).

PROBLEMA E V MATERIAL

Numero 6 207GPa 0.3 Acero

13ECITEC Tijuana Baja California Eric Emmanuel Sauvain VelezProblemas Estructurales”

Figura 34

Figura 35

Problema 7Abstracto Esta parte del trabajo entregado es el

resultado de la practica realizada en

clase de Ingeniería Asistida por

computadora en donde se hizo uso del

programa Ansys APDL15 para realizar

el problema 7 (fig.35) de los ejercicios

estructurales el cual se le realizo

análisis de estrés, deformación y

deflexión.

Desarrollo

Se realizó la pieza en el programa APDL15 la cual quedo como se muestra en la fig. 36

Seguido se realizó el mallado correspondiente y se aplican las cargas y el empotramiento así como se muestra en la fig. 37

Y se resuelve el ejercicio

Se realiza el análisis de esfuerzo y se ubica el esfuerzo máximo como se muestra en la fig. 38

14ECITEC Tijuana Baja California Eric Emmanuel Sauvain VelezProblemas Estructurales”

Figura 35

Figura 36

Figura 37

Figura 38

Se realiza el análisis de deformación máxima como se muestra en la fig. 39

Y por último se realiza un análisis de deflexión máxima como se muestra en la fig. 40

Conclusiones y anexos

Concluyendo este ejercicio se puede observar el esfuerzo máximo deformación máxima y la deflexión en la siguiente tabla.

Se observa que en la parte de arriba del hay una falla en el material (fig. 38) y que la parte superior se mueve un poco hacia arriba (fig. 40), se observa en el área interna una buena cantidad de deformación permanente debido a la presión ejercida en esa zona(fig. 39)

PROBLEMA E V MATERIAL

Numero 7 210GPa 0.28 Acero

15ECITEC Tijuana Baja California Eric Emmanuel Sauvain VelezProblemas Estructurales”

Figura 39

Figura 40

Esfuerzo Max. 2370 KpaDeformación Max.

.124x10-4 m

Deflexión Max. .257x10-6 m

Problema 8Abstracto Esta parte del trabajo entregado es el

resultado de la practica realizada en

clase de Ingeniería Asistida por

computadora en donde se hizo uso del

programa Ansys APDL15 para realizar

el problema 8 (fig.41) de los ejercicios

estructurales el cual se le realizo

análisis de estrés, deformación y

deflexión.

Desarrollo

Se realizó la pieza en el programa APDL15 la cual quedo como se muestra en la fig. 42

Seguido se realizó el mallado correspondiente y se aplican las cargas y el empotramiento así como se muestra en la fig. 43

Y se resuelve el ejercicio

Se realiza el análisis de esfuerzo y se ubica el esfuerzo máximo como se muestra en la fig. 44

16ECITEC Tijuana Baja California Eric Emmanuel Sauvain VelezProblemas Estructurales”

Figura 41

Figura 42

Figura 43

Figura 44

Se realiza el análisis de deformación máxima como se muestra en la fig. 45

Y por último se realiza un análisis de deflexión máxima como se muestra en la fig. 46

Conclusiones y anexos

Concluyendo este ejercicio se puede observar el esfuerzo máximo deformación máxima y la deflexión en la siguiente tabla.

Esfuerzo Max. 17.1 MpaDeformación Max.

.727x10-4 m

Deflexión Max. .6x10-6 m Se logra observar puntos rojos en el centro en donde están las fuerzas aplicadas lo que indica falla en el material en esa parte (fig. 44) se encontró que existe un poco de flexión alrededor de los puntos de presión (fig. 46), también se observa que hubo deformación permanente por compresión cerca de la zona de aplicación de la fuerza (fig. 45)

PROBLEMA E V MATERIAL

Numero 8 207GPa 0.3 Acero

17ECITEC Tijuana Baja California Eric Emmanuel Sauvain VelezProblemas Estructurales”

Figura 45

Figura 46

Problema 9Abstracto Esta parte del trabajo entregado es el

resultado de la practica realizada en

clase de Ingeniería Asistida por

computadora en donde se hizo uso del

programa Ansys APDL15 para realizar

el problema 9 (fig.47) de los ejercicios

estructurales el cual se le realizo

análisis de estrés, deformación y

deflexión.

Desarrollo

Se realizó la pieza en el programa APDL15 la cual quedo como se muestra en la fig. 48

Seguido se realizó el mallado correspondiente y se aplican las cargas y el empotramiento así como se muestra en la fig. 49

Y se resuelve el ejercicio

Se realiza el análisis de esfuerzo y se ubica el esfuerzo máximo como se muestra en la fig. 50

18ECITEC Tijuana Baja California Eric Emmanuel Sauvain VelezProblemas Estructurales”

Figura 47

Figura 48

Figura 49

Figura 50

Se realiza el análisis de deformación máxima como se muestra en la fig. 51

Y por último se realiza un análisis de deflexión máxima como se muestra en la fig. 52

Conclusiones y anexos

Concluyendo este ejercicio se puede observar el esfuerzo máximo deformación máxima y la deflexión en la siguiente tabla.

Esfuerzo Max. 971 MpaDeformación Max.

.006672 m

Deflexión Max. .371x10-3 m Se puede observar una falla en el material en el lugar donde se aplica la carga y el empotramiento (fig. 50) y se puede ver que el material en la parte de la carga se mueve en la dirección de la misma 6 mm (fig. 52), y se puede observar una deformación considerable alrededor en donde se aplicaron las cargas y el empotramiento (fig.51)

PROBLEMA E V MATERIAL

Numero 9 207GPa 0.3 Acero

19ECITEC Tijuana Baja California Eric Emmanuel Sauvain VelezProblemas Estructurales”

Figura 51

Figura 52

Temas consultados

Libro de materiales de ingeniería química Mª DOLORES SALVADOR MOYATabla numero 13Editorial Universidad

20ECITEC Tijuana Baja California Eric Emmanuel Sauvain VelezProblemas Estructurales”