Y seleccionamos la opción biblioteca de materiales

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Y seleccionamos la opción biblioteca de materiales, posteriormente
seleccionamos la opción de bibliotecas del centro de contenido, y activamos la
carpeta que dice My library y así quedara activada esta carpeta y no tendremos
problemas en el momento de crear perfiles personalizados.
Aceptamos todas las ventanas que nos muestre el programa, y nos vamos
ahora a la ventana de bienvenida y seleccionamos la opción crear. Haremos para
empezar un boceto extrusionado del perfil deseado, quedando de la siguiente
forma.
Lo extrusionamos y nos queda como la imagen lo
ilustra. Lo importante es que nuestro perfil este bien creado
para que no tengamos problemas mas adelante. Y
continuamos dirigiendonos al apartado de administrar y
selecionamos la opcion de crear-forma estructural.
Después de esperar unos segundos en lo que el
programa
ejecuta
todas
las
tareas
necesarias
seleccionamos de la ventana que nos sale, la categoría de
otro vemos que se observa de la siguiente forma.
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Posteriormente nos dirigimos al apartado de Asignación de parámetros, y
nos vamos a la pestaña que dice longitud de base, y seleccionamos en la pestaña
de parámetros del plantilla de pieza la opción que dice parámetros-modelo- y
seleccionamos la cota d0, que corresponde a la cota de 50 mm.
Seleccionamos la opción publicar ahora y vemos que nos sale un mensaje,
al cual le damos aceptar, y posteriormente nos sale este mensaje.
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Lo cual nos indica que nuestra carpeta personalizada esta y seleccionamos la
opción siguiente.
Volvemos teclear siguiente-siguiente hasta que nos sale esta venta:
En la cual seleccionamos la opción longitud de base, y tecleamos la tecla de
opción siguiente. Posteriormente nos sale esta venta.
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Y como estamos refiriendo este ejercicio a este manual, los campos los
marque muy personalizados, para que no sea difícil encontrar el perfil en el
momento de seleccionarlo del centro de contenido. Y solo reste seleccionar la
opción de publicar.
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Con este último paso terminamos el proceso de creación de un perfil estructural
personalizado, después de seleccionar publicar nos saldrá este mensaje.
Ahora es momento de simular nuestro ejercicio desde el apartado de
análisis de estructuras del software. Para ello abrimos un
archivo de ensamble. Creamos una pieza estándar, y en vez
de crear un boceto en 2d creamos un boceto en 3d, en el
modo de línea con una longitud de 1200 mm.
Terminamos el boceto y nos regresamos hasta en archivo de ensamble.
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Posteriormente nos dirigimos al apartado de diseño, y seleccionamos la
opción de insertar estructura.
Seleccionamos el apartado de ejercicios FIME que previamente creamos,
seleccionamos nuestro boceto en 3d y podemos visualizar como quedara nuestro
perfil estructural.
Y ahora ya lo tenemos como perfil estructural. De manera que ahora
procedemos a definir las características con las que correremos la simulación, y
que se han descrito al inicio del ejercicio. A continuación nos dirigimos a la
opción de entorno, en donde podemos encontrar la herramienta de análisis de
estructura. Y lo primero que hacemos es crear los nodos en los puntos en donde
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vamos a tener la acción de las fuerzas. Como se muestra en la imagen de a
continuación.
Por consiguiente seleccionamos la opción de definición de materiales y
seleccionamos el material el cual se nos solicita al principio del ejercicio.
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Ahora solo resta configurar las restricciones, las cuales las dos serán
flotantes. Y las cargas que actúan sobre nuestra viga (desactivamos la fuerza de
la gravedad).
Tecleamos la opción de simular, y corremos la simulación.
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Como no existe en la gráfica de deflexión en las tablas de resultados
podemos utilizar la herramienta zonda para examinar la deflexión en los puntos de
aplicación de las cargas, solo así podemos comparar los resultados obtenidos en
clase y los resultados obtenidos a través del programa.
A continuación presento la tabla comparativa.
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Después de hacer todo este análisis podemos concentrar todos nuestros
resultados en una tabla comparativa para visualizar de mejor forma los resultados.
Tabla comparativa de resultados obtenidos a través de la teoría de la mecánica de
materiales visto en clase y resultados obtenidos a través del programa Autodesk Inventor
Professional 2013
Calculo por
Deflexión máxima
(punto B)
Deflexión máxima
(punto C)
Valor nominal
3
Valor real
4
Porcentaje de error
(%)
-16.18 mm
16.49 mm
1.915
-21.63 mm
21.95
1.479
De acuerdo a los resultados y a los porcentajes de error que se calcularon
podemos deducir que los resultados obtenidos son correctos. Si en el proceso de
creación de los nodos existe una duda en su configuración, a continuación
presento otro ejercicio en donde se pone mayor atención en la creación de los
nodos personalizados, el proceso de creación de perfil, es omitido ya que en este
ejercicio se ha explicado el procedimiento de su creación.
3
El valor nominal es considerado el resultado que se obtuvo en clase a través de la teoría de mecánica de
materiales
4
El valor real es el valor obtenido a través del programa Autodesk Inventor Professional 2013
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Ejercicio 3. Deflexión de viga con perfil especifico.
Una viga de aluminio extruido (6061-T6) soporta las cargas mostradas en la figura.
Calcular la deflexión de la viga en cada una de las cargas.
840 N
150 mm
600 N
400 mm
1200 N
400 mm
150 mm
Nuestra viga cuenta con el perfil indicado en la imagen siguiente.
35 mm
5 mm
35 mm
5 mm
20 mm
25 mm
20 mm
Paso 1
Calculo del centro de gravedad.
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Paso 2
Calculamos nuestro momento de inercia
Paso 3
Analizaremos nuestro ejercicio, realizando el cálculo para cada fuerza por
separado. Y
de acuerdo con la configuración mostrada, podemos ocupar la
configuración 1 de las tablas de deflexiones anexadas al final del texto.
Para la fuerza de 600N
600 N
150 mm
A
400 mm
400 mm
B
C
150 mm
D
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Ahora analizaremos nuestro ejercicio, para la fuerza de 840 N y de acuerdo
con la configuración podemos observar que corresponde al caso 2.
Para la fuerza de 840 N
840 N
150 mm
A
400 mm
400 mm
B
C
150 mm
D
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Ahora analizaremos nuestro ejercicio, para la fuerza de 1200 N y de
acuerdo con la configuración podemos observar que corresponde al caso 2 de
igual forma que el anterior.
Para la fuerza de 1200 N
1200 N
150 mm
A
400 mm
400 mm
B
De acuerdo
C
150 mm
D
con los resultados obtenidos, para obtener las deflexiones
totales en los puntos en donde las cargas están colocadas, solo basta superponer
los resultados, y hacer una sumatoria de deflexiones estimadas para cada carga
por separado.
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Deflexiones totales
Ahora podemos ver nuestras deflexiones calculadas.
840 N
150 mm
A
600 N
400 mm
400 mm
B
-1.28 mm
1200 N
150 mm
C
-3.04 mm
D
-1.33 mm
Ahora comparemos nuestros resultados con el programa.
El primer paso es crear nuestra viga con el perfil especificado al principio del
ejercicio, como lo muestro a continuación.
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Ahora nos dirigimos al módulo de análisis de estructura y procedemos a
crear los nodos personalizados, el material, las cargas y las restricciones que
serán necesarias para poder establecer las condiciones bajo las cuales será
aceptada la simulación.
Damos un click derecho en el apartado de nodo, y nos saldrá un menú de
nodo personalizado, aceptamos y seleccionamos el punto que será nuestro inicio
de la viga, el cual pertenece al punto A. y le especificamos la separación que
tendrá este nodo, la cual será de 150mm.y así sucesivamente especificaremos los
nodos restantes.
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Quedando la configuración de la siguiente
forma:
A continuación procedemos a seleccionar el material del cual nuestra viga
está compuesta. En el momento de seleccionar el perfil, seleccionamos también el
material del cual nuestra viga está fabricada. Así que continuamos con la
definición de las restricciones, las cuales las definiremos como fija la del punto A y
flotante la del punto B.
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Configuramos todas las cargas, y ahora solo resta presionar la opción de
simular.
Y nos proporciona estos
resultados.
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Después de hacer todo este análisis podemos concentrar todos nuestros
resultados en una tabla comparativa para visualizar de mejor forma los resultados.
Tabla comparativa de resultados obtenidos a través de la teoría de la mecánica de
materiales visto en clase y resultados obtenidos a través del programa Autodesk Inventor
Professional 2013
Calculo por
Deflexión máxima
(punto B)
Deflexión máxima
(punto C)
Deflexión máxima
(punto D)
Valor nominal
5
Valor real
6
Porcentaje de error
(%)
-1.28 mm
-1.303 mm
1.79
-3.04 mm
-3.093 mm
1.743
-1.33 mm
-1.458 mm
9.62
De acuerdo a los resultados y a los porcentajes de error que se calcularon
podemos deducir que los resultados obtenidos son correctos. Las variaciones
obtenidas pudieron ser ocasionadas debido a que en los cálculos se consideró un
módulo de elasticidad de 69 GPa, y el módulo de elasticidad planteado por el
programa es de 68.9 GPa.
5
El valor nominal es considerado el resultado que se obtuvo en clase a través de la teoría de mecánica de
materiales
6
El valor real es el valor obtenido a través del programa Autodesk Inventor Professional 2013
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Ejercicio 4. Viga estáticamente indeterminada.
Determine la deflexión máxima y el esfuerzo normal máximo para la viga de acero
de ala ancha W 8 X10.
10 KN
B
A
1m
2m
C
D
a
b
Primero resolveremos nuestro problema como se ha visto en clase, e
identificamos la configuración. Vemos que pertenece al caso 1 de la hoja 3 de las
tablas de deflexiones anexadas al final de nuestro manual. Los datos que
utilizaremos son los siguientes.
E=200 GPa=26E6 Psi
I=12.81 E-6 m4
1.- Identificamos la configuración a la que pertenece y aplicamos las formulas
correspondientes para encontrar las reacciones y momentos de acuerdo a los
puntos que tiene definidas formulas.
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De acuerdo a los resultados obtenidos por la teoría de mecánica de
materiales vista en clase, ahora procedemos a comparar los resultados con los
datos que Inventor calcule. Así que ahora nos dirigimos a Inventor y creamos
nuestra viga, como se los muestro a continuación.
1.- Abrimos un archivo de ensamble.
2.- pulsamos en crear componente.
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3.- Guardamos nuestra pieza.
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4.- Pulsamos en cualquier parte de la pantalla gris, y continuamos con el botón
finalizar boceto 2D. A continuación nos saldrá esta ventana, y pulsaremos crear
boceto 3D.
5.- Ahora pulsamos la opción de línea, y damos un click en cualquier parte de la
pantalla, y colocamos las siguientes coordenadas.
En x=3000 y=0 z=0 Nos aparecerá de la siguiente manera.
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Finalmente damos otro click, o de otra forma con nuestro cursor damos click
izquierdo y la opción terminar, y tenemos hecha nuestra línea en 3D de 3 metros.
La imagen de a continuación nos ilustra mejor como quedo nuestro boceto,
y solo basta dar en la opción, terminar boceto.
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6.- Ahora volvemos a nuestro ensamble con la opción que muestro a continuación.
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7.- Nos dirigimos a la pestaña de diseño y seleccionamos la opción insertar
estructura.
8.- Nos preguntara (desea guardar el ensamblaje) a esa opción aceptamos y
continuamos.
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9.- Es muy importante que escojamos la opción de si a todo porque si no algunos
de nuestros cambios no serán guardados.
10.-Despues de que hicimos esto, nos saldrá otro menú en donde tendremos que
seleccionar la opción ANSI-W FORMA DE W.
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11.- Ahora buscamos la W 8*10
12.- Seleccionamos nuestro boceto 3D y lo podremos pre visualizar de mejor
forma y damos aceptar.
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13.- Aceptamos el mensaje de crear nueva estructura.
14.- Ahora utilizaremos el apartado de Análisis de estructura. De manera que
seleccionamos esa opción y posteriormente seleccionamos crear simulación.
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15.- Nos aparecerá este mensaje, que como lo he explicado antes sabemos
porque nos quedamos con esa selección por default. Y nos saldrá esta pantalla.
16.- Ahora ya estamos listos para poder realizar una simulación, sin embargo nos
hacen falta definir otros parámetros tales como:
1. Nodos
2. Materiales
3. Restricciones
4. Cargas.
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Definición de nodos.
1.
Pulsamos click derecho sobre el icono de nodos y tecleamos la
opción, nodo personalizado.
2.- Seleccionamos la viga que estamos diseñando y nos parecerá el
campo en donde escogeremos el desfasamiento del nodo que seleccionamos
y damos 1000mm. Viéndolo de vista frontal nos quedara de la siguiente forma.
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3.- La carga mostrada es la carga debida al efecto de gravedad, por efectos de
cálculo no la consideraremos, de manera que procedemos a desactivarla. Solo
basta ir a la opción cargas y dar un click derecho en el botón que tiene una
manzana, damos un click derecho y pulsamos desactivar.
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Habiendo creado nuestro nodo central y habiendo deshabilitado la acción de la
fuerza de la gravedad, solo basta definir la carga, y definir el material.
Definición de material.
1.
Damos click derecho en el apartado de materiales, y seleccionamos
material de viga, el material que tiene por default tiene un módulo de elasticidad
que no corresponde con el que al principio del ejercicio seleccionamos, así que
procedemos a seleccionar el acero galvanizado, el cual nos ofrece el módulo de
Young como se define al principio del ejercicio. Con estos datos del nuevo material
seleccionado tenemos la certeza que los datos que el software está utilizando son
correctos y podemos proceder a la definir nuestras restricciones.
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Definición de las restricciones.
1.
En el apartado de restricciones damos un click derecho y nos sale otro
menú, del cual seleccionamos la opción restricción fija. Cabe mencionar que este
tipo de restricciones bloquea el movimiento de nuestra viga en cualquier dirección,
así que es la restricción adecuada, de acuerdo a la descripción del problema al
inicio.
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La imagen que a continuación se muestra es una vista de cómo se ve este
tipo de apoyo, dentro de la simulación.
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De la misma forma como colocamos esta restricción de este lado, también
la hacemos del otro lado de nuestra viga.
Definición de las cargas.
Ahora solo basta definir las
cargas a las cuales nuestra viga estará
expuesta. De manera que seleccionamos la opción de fuerza. Y seleccionamos el
nodo que creamos con las características adecuadas. Nos creara una carga que
procederemos a editar. De manera que damos un click derecho a nuestra fuerza y
nos saldrá una ventana con diferentes campos, los cuales tendremos que llenar de
la siguiente forma.
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18.- De manera que ahora si podemos proceder a la simulación de nuestro
ejercicio.
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En el resultado de la simulación podemos observar que nuestra deflexión
máximas es de .4352 mm, de manera que podemos hacer una tabla comparativa
de los resultados obtenidos para poder describir que tan confiables son los
resultados obtenidos.
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Para leer el valor del esfuerzo normal máximo solo basta con ir a la opción
de
ver detalle de la viga y dar un click y seleccionar la viga que estamos
analizando.
Seleccionar la viga e ir a la ventana de tensiones normales, y examinar la opción
tensiones normales, la opción Smax= 35.163 MPa.
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Después de hacer todo este análisis podemos concentrar todos nuestros
resultados en una tabla comparativa para visualizar de mejor forma los resultados.
Tabla comparativa de resultados obtenidos a través de la teoría de la mecánica de
materiales visto en clase y resultados obtenidos a través del programa Autodesk Inventor
Professional 2013
7
8
Porcentaje de error
Calculo por
Valor nominal
Deflexión máxima
-.42 mm
-.4294 mm
.0361
Esfuerzo normal
34.76 MPa
35.163 MPa
.01159
Valor real
(%)
De acuerdo a los resultados y a los porcentajes de error que se calcularon
podemos deducir que los resultados obtenidos son correctos.
7
El valor nominal es considerado el resultado que se obtuvo en clase a través de la teoría de mecánica de
materiales
8
El valor real es el valor obtenido a través del programa Autodesk Inventor Professional 2011
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Ejercicio 5. Selección de viga considerando un esfuerzo
permisible.
Especifique una viga de patín ancho estándar capaz de soportar la carga
mostrada en la figura con una deflexión máxima de 1/360 su longitud.
40 kN
B
A
10 kN
D
C
2.5 m
1.2 m
10 kN
10 kN
2.5 m
E
F
1.2 m
2.5 m
De acuerdo con la restricción mencionada al principio del problema, nuestra
deflexión máxima no debe exceder de más de 1/360 de su longitud.
Análisis para las fuerzas centrales de 10 kN.
a
a
La deflexión máxima ocasionada por estas cargas es:
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Y la deflexión en los puntos de aplicación de las cargas es:
Análisis para la fuerza lateral izquierda de 40 kN.
b=1.2
B
a=8.7
X
La deflexión máxima ocasionada por estas cargas es
Y la deflexión en los puntos de aplicación de las cargas es
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Análisis para las fuerzas centrales de 10 kN.
a
E
b
X
La deflexión máxima ocasionada por estas cargas es
Y la deflexión en los puntos de aplicación de las cargas es:
De manera que si sobreponemos los resultados
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Ahora lo único que resta es llevar este modelo a Inventor. Cabe hacer
mención que para este tipo de ejercicios se ha extraído una tabla de los perfiles
con los que cuenta el software para escoger, la cual se anexa al final del trabajo.
1.- Abrimos Inventor, creamos un nuevo ensamble y creamos dentro del
ensamble una pieza que consista en un boceto 3D con la longitud que cita la viga
al inicio del ejercicio.
2.- posteriormente de nuestra tabla escogemos un perfil que se acerque al
momento de inercia que buscamos que sea de 893 in4 , de acuerdo a la norma
ANSI (American National Standards Institute) el perfil que se aproxima más a
nuestro cálculo realizado es el W 18 x60 ya que nos ofrece un momento de
inercia un poco mayor al de 893 in4, sin embargo el perfil anterior nos ofrece un
momento de inercia menor, lo que nos ocasionaría una deflexión de más de 27.5
milímetros, así que procedemos a seleccionarla y convertir nuestro boceto en 3d
en un perfil estructural como lo hemos realizado en los ejercicios anteriores.
55 W 18x55
60 W 18x60
0.30374521
0.36029793
18.11
18.24
7.53
7.555
0.63
0.695
0.39
0.415
890
984
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La siguiente imagen nuestra como nuestro perfil estructural, queda configurado al
finalizar.
Nos dirigimos ahora a la opción de entornos y pulsamos la herramienta
análisis de estructuras, procedemos a configurar los nodos y las cargas y el
material
a
utilizar,
quedando
la
configuración
de
la
siguiente
forma:
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Antes de proceder con el proceso de simulación, tenemos que configurar
bien los apoyos, principalmente el apoyo de la izquierda, ya que este puede girar
respecto a un eje. La imagen que sigue muestra cono hay que configurar este
apoyo para obtener los resultados correctos.
Posteriormente pulsamos el botón de simular, y
nos arrojara estos resultados.
Después de ver que la deflexión máxima
que se obtuvo fue de 8.5 milímetros, podemos
considerar nuestro resultado como correcto.
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Ejercicio 6. Esfuerzo cortante en una viga.
Para la viga y la carga que se muestra en la figura considere la sección mn y
determine:
a) El máximo esfuerzo cortante en dicha sección.
b) El esfuerzo cortante en el punto A
10 KN
0.3 m
m
12 mm
Punto A 40 mm
100 mm
n
150 mm
Longitud total 1.5 m
200 mm
Lo primero que realizaremos será calcular el primer momento estático con
respecto al eje neutro.
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Para el esfuerzo flexionante en el empotramiento.
Para el esfuerzo flexionante en el punto A.
Ahora calcularemos el esfuerzo cortante en el puto A:
63 mm
Eje Neutro
49 mm
Ahora nos dirigimos a Inventor y precedemos a realizar el perfil que al inicio
se especifica
Lo podemos crear como estructura o como pieza. Creamos el perfil y nos
queda como lo muestra la siguiente ilustración.
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Seleccionamos crear simulación y seleccionamos la opción de análisis estático.
Seleccionamos como material al acero, lo restringimos totalmente de un
lado y lo dejamos libre en el otro extremo y configuramos la carga que se pide al
inicio del ejercicio la cual es de 10000 N. Después de hacer estos pasos la nos
debe quedar así la configuración en el programa.
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Y procedemos a correr la simulación.
Después el programa nos dará la siguiente información.
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Después de hacer todo este análisis podemos concentrar todos nuestros
resultados en una tabla comparativa para visualizar de mejor forma los resultados.
Tabla comparativa de resultados obtenidos a través de la teoría de la mecánica de
materiales visto en clase y resultados obtenidos a través del programa Autodesk Inventor
Professional 2013
Calculo por
Deflexión máxima (En
el empotramiento)
Valor nominal
27.73 MPa
9
Valor real
10
28.4 MPa
Porcentaje de error
(%)
2.41
De acuerdo a los resultados y a los porcentajes de error que se calcularon
podemos deducir que los resultados obtenidos son correctos.
9
El valor nominal es considerado el resultado que se obtuvo en clase a través de la teoría de mecánica de
materiales
10
El valor real es el valor obtenido a través del programa Autodesk Inventor Professional 2013
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Ejercicio 7. Cortante en vigas considerando un esfuerzo
permisible.
Para la viga y las cargas que se muestran en la figura, determine el ancho
mínimo requerido, b, si se sabe que para el grado de madera utilizado
y
.
24 kN
48 kN
A
C
B
D
b
150
mm
1 metro
1 metro
Eje neutro
1 metro
Para este ejercicio lo primero que debemos hacer es calcular los diagramas
de momento y de cortante.
Por sumatoria de momentos
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Y teniendo en cuenta el esfuerzo que no debemos de sobrepasar podemos
obtener el ancho requerido.
El primer paso para llegar a nuestro resultado será calcular el momento de
inercia.
De donde nuestro momento de inercia queda expresado en términos de ese
espesor que estamos buscando.
Ahora si procedemos a aplicar la fórmula del esfuerzo en tensión.
De esta ecuación solo basta despejar la variable b y así podemos
encontrar ese grosor. El cual es:
Talo también podemos llevar nuestro cálculo tomando como referencia el
esfuerzo cortante permisible.
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Si despejamos dela formula anterior el valor de b, el resultado que nos
proporciona es:
0.048metros= 48 milímetros
Ahora para verificar estos resultados vayamos a Inventor.
El primer paso será crear un elemento de ensamble y dentro de nuestro
ensamble crear una pieza con el perfil que se indica al inicio del ejercicio y
suponiendo un ancho de 20 mm. La imagen de arriba nos ilustra mejor como debe
quedar nuestra pieza.
Posteriormente ya dentro del entorno de ensamble tenemos una pestaña
que dice diseño. Nos dirigimos a ella y podemos notar un apartado llamado
asistente de cálculo de vigas y columnas.
E ingresamos en el:
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A continuación seleccionamos la opción de rectángulo, e ingresamos las
características de las medidas de nuestra viga.
La imagen de a continuación ilustra más su configuración:
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Y de acuerdo a las limitaciones que se especifican al inicio del ejercicio, se
indica que
y el
. Y de los datos de la
madera de pino del sur, anexos al final se obtienen, la densidad, el modulo de
elasticidad y módulo de rigidez. Ingresamos los valores correspondientes y
seleccionamos la opción de aceptar, y posteriormente la opción de calcular.
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Después de realizar todas estas configuraciones podemos notar que el
esfuerzo de plegado máximo se eleva hasta 53.33 MPa, de manera que si
nosotros aumentamos el ancho de nuestra viga, ese dato se reducirá hasta poder
colocarlo en los 12 MPa permisibles que se indicaron al inicio del ejercicio.
Veamos qué pasa si nosotros aumentamos el ancho de nuestra viga.
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Después de hacer esta modificación vemos que el esfuerzo de plegado
máximo se reduce hasta 11.99 MPa, y el esfuerzo máximo de tensión no
sobrepasa los 825 MPa. De manera que podemos decir que nuestros resultados
son correctos.
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CONCLUSIONES
Al revisar todo el desarrollo del tema concluyo que es importante hoy en
día, el dominio de un software de diseño debido a la reciente corriente de
tecnología y la migración de todos los prototipos y modelos a sistemas
computacionales. Es por eso que considero que el dominio de algún software de
diseño es de vital importancia en la formación profesional de cualquier ingeniero.
No tan solo por la rápida resolución de problemas dentro del programa sino
por la forma eficiente de utilización del tiempo, debido a que gracias a los
programas de diseño podemos dedicar más tiempo a la optimización de ellos, y no
como en el pasado, en donde era necesario construir cualquier producto o proceso
y luego evaluar las respuestas a las necesidades para las que fue diseñado.
Los problemas resueltos en este manual fueron resueltos en clase y
posteriormente adaptados a los procesos de resolución del software. Las
ecuaciones que utiliza el programa para la resolución de los problemas difieren un
poco de las fórmulas que se utilizaron en clase, es por eso que algunos delos
resultados presentan algunas variaciones.
En resumen Inventor es una herramienta del diseño CAD que nos
proporciona las herramientas necesarias para la tomas de decisiones dentro del
proceso de producción, fabricación o automatización de un producto, sin tener la
necesidad de construirlo.
Eduardo Amaro Calderón.
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ANEXOS
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TABLAS DE DEFLEXIONES
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W 18x50
W 18x55
W 18x60
W 18x65
W 18x71
W 18x76
W 18x86
W 18x97
W 18x106
W 18x119
W 18x130
W 18x143
W 18x158
W 18x175
W 18x192
W 18x211
W 18x234
W 18x258
W 18x283
W 18x311
W 21x44
W 21x50
W 21x57
W 21x62
W 21x68
50
55
60
65
71
76
86
97
106
119
130
143
158
175
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192
211
234
258
283
311
44
50
57
62
68
0.383657537
0.422578832
0.483957927
0.4521101
0.410709503
0.0001
0.0001
0.0001
0.0001
0.0001
0.284599206
0.447452908
0.454219156
0.212586161
0.289694237
0.0001
0.351049352
0.254023633
0.281747478
0.391573577
0.379891633
0.35019142
0.360297927
0.303745213
0.411436942
Masa
Radio r1 en
Designacion
(Kg/metro)
(inch)
21.13
20.99
21.06
20.83
20.66
22.32
21.85
21.46
21.06
20.67
20.35
20.04
19.72
19.49
19.25
18.97
18.73
18.59
18.39
18.21
18.47
18.35
18.24
18.11
17.99
8.27
8.24
6.555
6.53
6.5
12.005
11.89
11.77
11.65
11.555
11.455
11.375
11.3
11.22
11.16
11.265
11.2
11.145
11.09
11.035
7.635
7.59
7.555
7.53
7.495
Altura en Altura B en
(inch)
(inch)
0.685
0.615
0.65
0.535
0.45
2.74
2.5
2.3
2.11
1.91
1.75
1.59
1.44
1.32
1.2
1.06
0.94
0.87
0.77
0.68
0.81
0.75
0.695
0.63
0.57
Altura del
objeto en
(inch)
0.43
0.4
0.405
0.38
0.35
1.52
1.4
1.28
1.16
1.06
0.96
0.89
0.81
0.73
0.67
0.655
0.59
0.535
0.48
0.425
0.495
0.45
0.415
0.39
0.355
Altura del
objeto en
(inch)
1480
1330
1170
984
843
6960
6160
5510
4900
4330
3870
3450
3060
2750
2460
2190
1910
1750
1530
1330
1170
1070
984
890
800
64.7
57.5
30.6
24.9
20.7
795
704
628
558
493
440
391
347
311
278
253
220
201
175
152
60.3
54.8
50.1
44.9
40.1
140
127
111
94.5
81.6
624
564
514
466
419
380
344
310
282
256
231
204
188
166
146
127
117
108
98.3
88.9
15.7
13.9
9.35
7.64
6.36
132
118
107
95.8
85.3
76.8
68.8
61.4
55.5
49.9
44.9
39.4
36.1
31.6
27.6
15.8
14.4
13.3
11.9
10.7
Ix
Iy
Sx
Sy (inch^4)
(inch^4) (inch^4) (inch^4)
Autodesl Inventor como herramienta para la verificacion y resolucion de problemas de la experiencia educatica mecanica de materiales
Caracteristicas de Perfiles estructurales extraidos del centro de contenido de
Autodesk Inventor 2013 pertenecientes a la famila ANSI W.
Acero, suave
Acero, suave
Acero, suave
Acero, suave
Acero, suave
Acero, suave
Acero, suave
Acero, suave
Acero, suave
Acero, suave
Acero, suave
Acero, suave
Acero, suave
Acero, suave
Acero, suave
Acero, suave
Acero, suave
Acero, suave
Acero, suave
Acero, suave
Acero, suave
Acero, suave
Acero, suave
Acero, suave
Acero, suave
Material
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PROBLEMAS RESUELTOS EN LA EXPERIENCIA EDUCATIVA MECÁNICA DE MATERIALES
CARACTERÍSTICAS DE PERFILES ESTRUCTURALES
EXTRAÍDOS DEL CENTRO DE CONTENIDO DE AUTODESK
INVENTOR 2013 PERTENECIENTES A LA FAMILIA ANSI W.
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TABLA DE IMÁGENES
Ilustración 1Saint Venant .................................................................................................................. 10
Ilustración 2 Elemento en tensión .................................................................................................... 12
Ilustración 3 Elemento en compresión ............................................................................................. 12
Ilustración 4 Probeta en tensión ....................................................................................................... 12
Ilustración 5 Deformacion en una probeta ....................................................................................... 13
Ilustración 6 Extensómetro para la medición de elongaciones ........................................................ 16
Ilustración 7 Diagrama esfuerzo deformación .................................................................................. 17
Ilustración 8 Esfuerzo cortante en un tornillo................................................................................... 21
Ilustración 9 Esfuerzo cortante ......................................................................................................... 21
Ilustración 10 Esfuerzo cortante simple ............................................................................................ 22
Ilustración 11 Esfuerzo Cortante ....................................................................................................... 23
Ilustración 12 Area portante ............................................................................................................. 23
Ilustración 13 Configuracion esfuerzo cortante sencillo ................................................................... 24
Ilustración 14 Configuracion esfuerzo conrtante doble.................................................................... 24
Ilustración 15 Esfuerzo cortante doble. Corte en tornillo ................................................................. 25
Ilustración 16 Tipos de configuraciones en las vigas......................................................................... 29
Ilustración 17 Ejemplo de efecto de una carga ................................................................................. 31
Ilustración 18 Convencion de signos ................................................................................................. 32
Ilustración 19 Obtencion de diagramas de momento y de cortante ................................................ 33
Ilustración 20 Seccion aislada de una viga ........................................................................................ 34
Ilustración 21 Diagramas de fuerza cortante y momento flexionante ............................................. 35
Ilustración 22 Viga con sección rectangular ...................................................................................... 36
Ilustración 23 Elemento extraído de una porción de la viga............................................................. 36
Ilustración 24 Esfuerzos cortantes en una viga de sección transversal rectangular ......................... 37
Ilustración 25 Ejemplo de aplicación de calculo de defelxiones ....................................................... 39
Ilustración 26 Ejemplo de las configuraciones de las vigas en el mundo real .................................. 40
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Referencias
Libros
 Mecánica de Materiales. Beer and Jhonston. 4 Ed.
 Mecánica de materiales James M. Gere 2 Ed.
Páginas de internet
 http://www.mts.com/en/forceandmotion/materialstesting/MTS_006416?articl
e=3
 http://wikihelp.autodesk.com/Inventor/esp/2013/Help/1309Autodesk1309/1654-Ensambla1654/1745-Generado1745/1747Generado1747
 http://blog.utp.edu.co/metalografia/2012/07/31/2-propiedades-mecanicasde-los-materiales/
 http://www.ansi.org/
 http://www.iso.org/iso/home.html
 http://www.din.de/cmd?level=tpl-home&languageid=en
 http://www.jisc.go.jp/eng/index.html
 http://mexico.autodesk.com/adsk/servlet/home?siteID=1002155&id=765987
4
Apuntes
 Apuntes de la Experiencia Educativa Mecánica de Materiales que pertenece
al programa educativo MCEL-04 Ingeniería Mecánica Eléctrica Universidad
Veracruzana.
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