PRÁCTICA 2: ANSYS. PLACAS BIDIMENSIONALES EN MODELOS

CÁLCULO DE MÁQUINAS
Prácticas de ANSYS
PRÁCTICA 2: ANSYS. PLACAS BIDIMENSIONALES EN MODELOS
TRIDIMENSIONALES.
Objetivos:
En la presente unidad se aprenderá:
•
Trabajo en tres dimensiones: elementos de tipo placa.
•
Utilización del plano de trabajo (Working Plane).
•
Geometría: Radios de acuerdo, extrusiones por proyección, creación de áreas a partir
de líneas, copia de entidades.
Descripción:
Considérese la siguiente pieza con las cargas y restricciones que se indican en la figura:
Está construida en aluminio de módulo de Young 7.2e4 N/mm2 y coeficiente de Poisson 0.33.
Las medidas de la pieza se adjuntan en el plano:
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Suponiendo que el espesor de la placa es 2mm, determinar:
•
Máximo desplazamiento total y punto donde se produce
•
Máxima y mínima tensión de Von Mises y puntos donde se producen
NOTA: Realícese un mallado de tamaño 12mm.
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Resolución del problema
1
Seleccionar el tipo de análisis
Preferences – Structural
2
Seleccionar el tipo de elemento para mallar
Preprocessor – Element Type – Add/Edit/Delete
Add… - Structural Mass – SHELL 63 elastic 4 nodes
3
Determinar las constantes reales
Preprocessor – Real Constants – Add/Edit/Delete
Add… - (Type 1 SHELL63) OK –
Thickness (espesor)= 2
– OK – Close
4
Definir los materiales que se van a utilizar
Preprocessor – Material Props – Material Models
Material Model number 1 – Structural – Linear – Elastic – Isotropic
EX=7.2e4
PRXY=0.33
5
Crear los vértices de la figura
Preprocessor – Modeling – Create – Keypoints – In active CS
-50,0,-50 - Apply
50,0,-50 - Apply
50,0,50 - Apply
-50,0,50 - Apply
-50,-50,50 - Apply
50,-50,50
- OK
6
Crear las líneas entre estos puntos
Preprocessor – Modeling – Create – Lines - Lines - Straight line
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Crear radios de acuerdo
Preprocessor – Modeling – Create – Lines - Line Fillet
(Seleccionar las dos líneas que forman la esquina a redondear) – OK
- OK
Repetir la operación para los otros radios de acuerdo
8
Crear las áreas
Preprocessor – Modeling – Create – Areas - Arbitrary – By lines
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(Seleccionar las lineas que definen el primer área) - OK
Preprocessor – Modeling – Create – Areas - Arbitrary – By lines
(Seleccionar las lineas que definen el segundo área) – OK
9
Cambio del sistema de coordenadas global al WP
WorkPlane - Change Active CS to – Working Plane
WorkPlane – Display Working Plane
10
Giro del WP para crear el taladro central
WorkPlane – Offset WP by Increments…
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5
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- OK
11
Crear área del círculo central
Preprocessor – Modeling – Create – Areas - Circle - Solid circle
WPX=0
WPY=0
Radius=30
OK
12
Restar ambas áreas
Operate – Booleans – Substract - Areas
(Seleccionar rectángulo) - OK
(Seleccionar círculo) - OK
13
Colocar WP según tres puntos para generar los otros taladros
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WorkPlane – Align WP with – Keypoints
(Seleccionar KP nuevo origen de coordenadas)
(Seleccionar KP que defina X)
(Seleccionar KP que defina Y)
- OK
14
Crear área de un taladro
Preprocessor – Modeling – Create – Areas - Circle - Solid circle
WPX=20
WPY=0
Radius=10
OK
15
Copia del taladro
Preprocessor – Modeling – Copy – Areas
(Seleccionar área a copiar) – OK
16
Restar las áreas
Operate – Booleans – Substract - Areas
(Seleccionar rectángulo) - OK
(Seleccionar círculos) - OK
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Colocar WP coincidente en el sistema de coordenadas global y trasladarlo al cuadrante
del taladro
WorkPlane – Align WP with – Global cartesian
WorkPlane – Offset WP to – Keypoints
(Seleccionar un cuadrante del taladro central) - OK
18
Crear el punto que defina la altura del cilindro
Preprocessor – Modeling – Create – Keypoints – In active CS
0,60,0 – OK
19
Crear la línea entre el cuadrante y el punto recién creado
Preprocessor – Modeling – Create – Lines - Lines - Straight line
20
Extruír el círculo a lo largo de la línea
Preprocessor –Operate – Extrude – Lines – Along lines
(Seleccionar las cuatro líneas que definen el círculo) – OK
(Seleccionar la recta que define la altura) – OK
21
Fusión de entidades coincidentes
Preprocessor – Numbering Ctrls – Merge Items – All - OK
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Mallado
Preprocessor – Meshing- Mesh Tool
Global – Set - 12 (tamaño de elementos) – OK
Mesh Areas – Quad Free
Mesh - Seleccionar todas las áreas – OK
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Aplicar condiciones iniciales
Solution – Define Loads – Apply – Structural – Displacement – On Lines
(Seleccionar taladros)
All DOF – OK
24
Aplicar fuerza
Solution – Define Loads – Apply – Structural – Force/Moment – On Keypoints
(Seleccionar el cuadrante)
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Resolver
Solution – Solve – Current LS
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Visualización de resultados
General Postprocessor – Plot Results – Contour Plots – Nodal Solution
DOF Solution – USUM - Def + undef shape
General Postprocessor – Plot Results – Contour Plots – Nodal Solution
Stress – Von Mises - Def + undef shape
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