Trabajo de diseño del producto II : “Silla”

Trabajo de diseño
del producto II :
“Silla”
Juan Romero Tello.
* TIPOS DE MATERIALES.
La silla está construida por dos tipos de material: madera de abedul
para el asiento y el respaldo de 0,015 m y aluminio para las patas de
perfil tubular de 0,02 m de diámetro exterior y 2 mm de espesor.
1) Aluminio: Es el material del cual están hechas las patas de la silla.
Características:
-
Modulo de Young: 0,69 10^11 N/m^2 (EX)
Coeficiente de Poisson: 0,33 (NUXY)
Modulo de cortadura: 0,27 10^11 N/m^2
Densidad: 2700 Kgr./m^3 (DENS)
2) Madera de abedul: Es el material del respaldo y del asiento.
Características:
-
Modulo de Young (x-y): 10^10 N/m^2
Modulo de Young (z): 4^10 N/^2
Coeficiente de Poisson: 0,3
* CONDICIONES DEL MODELO.
- Introducimos el nombre de la práctica con “change jobname” y la
llamamos silla y en “change title” tambien.
- El siguiente paso es decirle al programa que queremos realizar un
cálculo estructural mediante el comando main menu > preferences >
structural.
- Ahora tenemos que definir los materiales que vamos a emplear
mediante el comando Main menu > Preprocessor > element tipe >
Add/edit/delete.
1) add > structural- pipe- elast straight +16. Con esto decimos el tipo de
material que vamos a emplear para la construcción de las patas de la
silla que es tubo de aluminio.
2) add > structural- shell elastic - 4 nodes 63. Este material es para el
asiento y el respaldo.
- Seguimos definiendo las dimensiones de los elementos que forman
la silla y su grosor mediante el siguiente comando, main menu >
Real constants > Add/edit/delete.
1) Add- set 1 - outside diameter OD : 0,02 m
Wallthickness +kwall : 0,0015 m
2) Add- set 2 - Shell thickness at node I : +K(I) :0,015 m
- main menu > preprocessor > modeling – create > nodes > in active
Cs.
Tabla de coordenadas de KPs:
Keypoints
X
Y
Z
1
0
0
0,85
2
0,215
0
0,45
3
0
0
0
4
0
0,45
0,45
5
0,225
0,45
0
6
0,45
0,45
0,45
7
0,45
0
0
8
0,2315
0
0,45
9
0,45
0
0,85
10
0,225
0
0,45
11
0,225
0
0,95
- El siguiente paso es definir el modelo:
Asiento y respaldo:
1) A partir de los keypoints 1,2,3 y 4 se generará un área que
definirá el respaldo.
2) El asiento se crea con los keipoints 1,5,6 una de las areas y con los
keypoints 5,6,7 la otra.
3) Las áreas se crean mediante el comando main menu > preprocessor
> modeling - create > - areas - arbitrary > trougth kPs.
En total se quedan tres áreas definidas.
- En este paso tenemos que definir el material abedul para el
respaldo y para el asiento mediante el comando main menu >
preprocessor > -modeling- create > elements > element atributte.
- Este comando sirve para defimir el tamaño de la malla( size es
0,1m.) - main menu > preprocessor > -meshing- size controls >
manual size- global- size.
- Este paso consiste en mallar el área y se realiza mediante main
menu > preprocessor > - Meshing-Mesh >areas-free.
Patas:
- Se crean a partir de los keypoints 1,8; 8,5; 1,9; 9,6; un total de
cuatro lineas. Este paso se realiza pinchando en el comando main
menu > preprocessor > -modeling-create > -lines - lines > straight
line.
- Es este paso damos las dimensiones a la malla - main menu >
preprocessor > -meshing- size controls > manual size- global-size.
- Ahora se mallarán las patas con el comando - main menu >
preprocessor > meshing - mesh > lines, quedando ocho lineas
malladas; cuatro pertenecientes a las áreas del respaldo y el asiento
que pasan por los keypoints 2,1; 4,1; 5,7; y 6,7.
- Lo que tenemos que hacer llegados a este punto es definir el
material aluminio para la estructura tubular que conforman las patas
mediante el comando main menu > preprocessor > -modeling- create
> elements > element atributte.
* CONDICIONES DE CONTORNO Y CARGA DEL
MODELO.
- Se van a aplicar cargas en el área del respaldo de -1400 N, en el
eje Z y en el área del respaldo de -100 N, en el eje Y con el
comando main menu > solution > -loads - apply > -structural - force
/ moment > on nodes; se seleccionaran los nodos pertenecientes a las
áreas.
- Restringiremos movimiento en los keypoints 8, 5 en el eje de las Z
y de las Y; y en el keipoint 7 en el eje de las Z con el comando
main menu > solution > loads - apply > -structural - displacement >
on keypoints.
Introducidas ya las condiciones, se resuelve el modelo main menu >
solution > solve - current LS.
Situacion de KPs.
3
4
2
1
6
5
9
8
7
GRAFICAS ANSIS