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Flexion

Universidad Tecnológica de Panamá

Centro Regional Sede Azuero

Facultad de Ingeniería Industrial

Tarea N°3

Resistencia de los materiales

Estudiante y Cédula:

Yoselin López 6-716-1540

Vianca Vargas 6-717-514

Luis Solano 6-715-1506

Felipe Cortez 7-709-623

J ean Michael Díaz 6-716-1537

Profesor:

Francisco Cedeño

Tema:

Flexion

Fecha de entrega:

J ueves 21 de Noviembre de 2013

En ingeniería se denomina flexión al tipo de deformación que presenta un elemento estructural alargado en una dirección perpendicular a su eje longitudinal. El término "alargado" se aplica cuando una dimensión es dominante frente a las otras. Un caso típico son las vigas, las que están diseñadas para trabajar, principalmente, por flexión. Igualmente, el concepto de flexión se extiende a elementos estructurales superficiales como placas o láminas.

El esfuerzo que provoca la flexión se denomina momento flector.

Esto es a lo que se refiere la flexión, la cual estaremos analizando mediante el proyecto de “La Viga”.

En este trabajo le daremos a conocer los cálculos realizados para determinar la inercia, momento y las cortantes de dicha viga; todo esto fue introducido a Excel gracias a los programas de MD Solids y Ulises.

Le mostraremos los valores finales que nos resultaron luego de determinar cuántos agujeros debíamos de colocarle a la viga para que pesara menos y resistiera, es decir que al momento de colocarla en la maquina ella pudiera flexionarse y al quitarle el peso regresara a su posición normal elásticamente.

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Flexion

Universidad Tecnológica de Panamá

Centro Regional Sede Azuero

Facultad de Ingeniería Industrial

Tarea N°3

Resistencia de los materiales

Estudiante y Cédula:

Yoselin López 6-716-1540

Vianca Vargas 6-717-514

Luis Solano 6-715-1506

Felipe Cortez 7-709-623

J ean Michael Díaz 6-716-1537

Profesor:

Francisco Cedeño

Tema:

Flexion

Fecha de entrega:

J ueves 21 de Noviembre de 2013

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INTRODUCCIÓN

Variables que involucran la determinación del esfuerzo debido a la flexión Las vigas son elementos estructurales pensados para trabajar predominantemente en flexión. Son prismas mecánicos cuya rigidez depende, además de otras cosas, del momento de inercia de la sección transversal de las vigas. Entre las variantes que involucran el esfuerzo están la carga y el área correspondiente definida por la dirección de la fuerza, en este caso, se aplica perpendicularmente a su eje longitudinal que provoca un esfuerzo, pero en la superficie y por eso también debemos considerar la longitud de la pieza.

En ingeniería se denomina flexión al tipo de deformación que presenta un elemento estructural alargado en una dirección perpendicular a su eje longitudinal. El término "alargado" se aplica cuando una dimensión es dominante frente a las otras. Un caso típico son las vigas, las que están diseñadas para trabajar, principalmente, por flexión. Igualmente, el concepto de flexión se extiende a elementos estructurales superficiales como placas o láminas.

El esfuerzo que provoca la flexión se denomina momento flector.

Esto es a lo que se refiere la flexión, la cual estaremos analizando mediante el proyecto de “La Viga”.

En este trabajo le daremos a conocer los cálculos realizados para determinar la inercia, momento y las cortantes de dicha viga; todo esto fue introducido a Excel gracias a los programas de MD Solids y Ulises.

Le mostraremos los valores finales que nos resultaron luego de determinar cuántos agujeros debíamos de colocarle a la viga para que pesara menos y resistiera, es decir que al momento de colocarla en la maquina ella pudiera flexionarse y al quitarle el peso regresara a su posición normal elásticamente.

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INVESTIGACIÓN

1. ¿Qué es MD SOLIDS

Es un programa muy simple, pero muy muy potente que nos puede ayudar a simular los esfuerzos a los que vamos a someter las diferentes partes de nuestras estructuras.

Este programa es muy conocido por ingenieros ya que ayuda mucho en la resolución de problemas de ingeniería de una manera muy sencilla. Con este programa puedes analizar cualquier tipo de estructura isostática en barras como lo son trabes (vigas), armaduras, elementos sometidos a esfuerzos de torsión, flexión o esfuerzos cortantes.

También puedes determinar las propiedades geométricas de las secciones o perfiles más comunes como lo son el momento de inercia, radio de giro, centroide, etc.

2. Que es la plantilla de exel?

Una hoja de cálculo es un tipo de documento, que permite manipular datos numéricos y alfanuméricos dispuestos en forma de tablas compuestas por celdas (las cuales se suelen organizar en una matriz bidimensional de filas y columnas).

La celda es la unidad básica de información en la hoja de cálculo, donde se insertan los valores y las fórmulas que realizan los cálculos. Habitualmente es posible realizar cálculos complejos con fórmulas funciones y dibujar distintos tipos de gráficas.

3. Ulises

Ulises es un Software que se utiliza para calcular el centro de gravedad y los momentos de inercia de secciones formadas con la combinación de figuras planas. El cual trabaja de forma eficiente como complemento en la resolución de problemas de ingeniería.

Variables que involucran la determinación del esfuerzo debido a la flexión Las vigas son elementos estructurales pensados para trabajar predominantemente en flexión. Son prismas mecánicos cuya rigidez depende, además de otras cosas, del momento de inercia de la sección transversal de las vigas. Entre las variantes que involucran el esfuerzo están la carga y el área correspondiente definida por la dirección de la fuerza, en este caso, se aplica perpendicularmente a su eje longitudinal que provoca un esfuerzo, pero en la superficie y por eso también debemos considerar la longitud de la pieza.

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HOJAS DE CALCULO

1. ¿Qué es MD SOLIDS

Es un programa muy simple, pero muy muy potente que nos puede ayudar a simular los esfuerzos a los que vamos a someter las diferentes partes de nuestras estructuras.

Este programa es muy conocido por ingenieros ya que ayuda mucho en la resolución de problemas de ingeniería de una manera muy sencilla. Con este programa puedes analizar cualquier tipo de estructura isostática en barras como lo son trabes (vigas), armaduras, elementos sometidos a esfuerzos de torsión, flexión o esfuerzos cortantes.

También puedes determinar las propiedades geométricas de las secciones o perfiles más comunes como lo son el momento de inercia, radio de giro, centroide, etc.

2. Que es la plantilla de exel?

Una hoja de cálculo es un tipo de documento, que permite manipular datos numéricos y alfanuméricos dispuestos en forma de tablas compuestas por celdas (las cuales se suelen organizar en una matriz bidimensional de filas y columnas).

La celda es la unidad básica de información en la hoja de cálculo, donde se insertan los valores y las fórmulas que realizan los cálculos. Habitualmente es posible realizar cálculos complejos con fórmulas funciones y dibujar distintos tipos de gráficas.

3. Ulises

Ulises es un Software que se utiliza para calcular el centro de gravedad y los momentos de inercia de secciones formadas con la combinación de figuras planas. El cual trabaja de forma eficiente como complemento en la resolución de problemas de ingeniería.

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PROBLEMA PROPUESTO

Calculo

figura ubicaciónbarra vertical

barra horizontal superiorbarra horizontal inferior

semi circulo inf dch.semi circulo sup dchsemi circulo inf izqsemi circulo sup izq

VACIAsemi circulo inf dch semi circulo sup dchsemi circulo inf izqsemi circulo sup izq

SUMATORIA

CENTROIDE 2.07

INERCIA (maciza) 1.22INERCIA (con agujeros) 1.16

seccion con agujerosFUERZA (lb) 365.75Momento maximo 2194.48ESFUERZO 3922.66

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PLANTILLA CALCULOS EN MDSOLIDS

base altura area y Ay0.0625 3 0.1875 1.5 0.28125

1 0.063 0.0625 0.03125 0.0019531251 0.063 0.0625 0.03125 0.001953125

radio area y Ay0.5 0.7854 0.212206094559 0.166666666666670.5 0.7854 0.212206094559 0.166666666666670.5 0.7854 0.212206094559 0.166666666666670.5 0.7854 0.212206094559 0.16666666666667

-0.4375 -0.687225 -0.18568033274 0.12760416666667-0.4375 -0.687225 -0.18568033274 0.12760416666667-0.4375 -0.687225 -0.18568033274 0.12760416666667-0.4375 -0.687225 -0.18568033274 0.12760416666667

0.7052 1.66860304728 1.46223958333333

seccion solidaFUERZA (lb) 384.67Momento maxim 2307.99ESFUERZO 3922.66

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CALCULOS EN MDSOLIDS DISEÑO DE AGUJEROS ESCOGIDO PARA VIGA

ElementoAgujero centralagujero superioragujero inferiorseparacion

agujeros1234

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DISEÑO DE AGUJEROS ESCOGIDO PARA VIGA

Inercia para el diseño escogido

Elemento medidaAgujero central 1 inagujero superior 0.5 in agujero inferior 0.5 in separacion 0.25 in

ubicaciones1 in 5 in

17 in21 in

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CALCULOS EN ULISES

Inercia para el diseño escogido Luego de finalizar estos cálculos hemos concluido que:

Conforme se aumenta la carga, la viga soporta deformación adicional, propiciando el desarrollo de las grietas por flexión a lo largo de su eje longitudinal.

El programa ULISES se convierte en una herramienta de diseño pues

permite seleccionar perfiles diferentes. También ahorra tiempo en el análisis de alternativas pues, con poco esfuerzo adicional, se puede modificar la hoja de cálculo desarrollada para resolver diferentes problemas.

La curva elástica o elástica es la deformada por flexión del eje

longitudinal de una viga recta, la cual se debe a la aplicación de cargas transversales en el plano xy sobre la viga.

la deflexión de la viga aumenta más rápidamente con respecto a

un incremento de carga; y si la viga tiene una sección gruesa y fuerte o está firmemente empotrada de tal modo que no pueda torcerse, la falla se torna tan grande que la utilidad de la viga como miembro sustentante queda destruida.

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CONCLUSIONES

Luego de finalizar estos cálculos hemos concluido que:

Conforme se aumenta la carga, la viga soporta deformación adicional, propiciando el desarrollo de las grietas por flexión a lo largo de su eje longitudinal.

El programa ULISES se convierte en una herramienta de diseño pues

permite seleccionar perfiles diferentes. También ahorra tiempo en el análisis de alternativas pues, con poco esfuerzo adicional, se puede modificar la hoja de cálculo desarrollada para resolver diferentes problemas.

La curva elástica o elástica es la deformada por flexión del eje

longitudinal de una viga recta, la cual se debe a la aplicación de cargas transversales en el plano xy sobre la viga.

la deflexión de la viga aumenta más rápidamente con respecto a

un incremento de carga; y si la viga tiene una sección gruesa y fuerte o está firmemente empotrada de tal modo que no pueda torcerse, la falla se torna tan grande que la utilidad de la viga como miembro sustentante queda destruida.

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ANEXOS

http:// ing.unne.edu.ar/pub/Capitulo05-A05.pdf RESISTENCIA_DE_LOS_MATERIALES/Apunte_Resistencia_de_materiales_

parte_I.pdf http://es.wikipedia.org/wiki/Torsi%C3%B3n_mec%C3%A1nica http://tucolegainformatico.blogspot.com/2009/03/mdsolids.html http://skorpion-descargas-1.blogspot.com/2013/04/descargar-

mdsolids-35-fullserial.html

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BIBLIOGRAFIA

http:// ing.unne.edu.ar/pub/Capitulo05-A05.pdf RESISTENCIA_DE_LOS_MATERIALES/Apunte_Resistencia_de_materiales_

parte_I.pdf http://es.wikipedia.org/wiki/Torsi%C3%B3n_mec%C3%A1nica http://tucolegainformatico.blogspot.com/2009/03/mdsolids.html http://skorpion-descargas-1.blogspot.com/2013/04/descargar-

mdsolids-35-fullserial.html