Análisis por mef a polea
Páginas: 5 (1182 palabras)
Publicado: 21 de mayo de 2010
Reporte: Análisis de Polea
Alumno: Omar Martínez Parga
Celaya, Gto. a 29 de Mayo de 2008
Contenido
• • Definición del Problema Modelo o Geometría Polea o Mallado Refinamiento o Análisis Estático Estructural Configuración de análisis Cargas Solución Información de la solución Resultados Herramienta de Esfuerzos Factor de Seguridad Herramienta de Fatiga Resultados Listas de ResultadosDatos de Material o AISI 1035 Conclusiones
• •
Definición del Problema
El problema consiste en diseñar una polea con las dimensiones definidas por cada alumno, para después analizarlo a fatiga fijándolo del eje y del cuñero con un Soporte Cilíndrico y un Soporte Fijo respectivamente y variando el momento aplicado en la cara exterior de la polea para lograr llegar a conseguir un Factor deSeguridad a la Fatiga de 1.5.
Unidades utilizadas
Sistema de Unidades Métrico (mm, kg, N, °C, s, mV, mA)
Modelo
Geometría
El modelo utilizado es una pieza tipo polea la cual se analizó tomándose como una sola pieza la cual cuenta con las propiedades mostradas en la Tabla 1. TABLA 1 Propiedades de la Pieza Definición Material AISI 1035 Comportamiento de Rigidez Flexible Efectos de NoLinealidad por Material Si Propiedades Volumen 3.8107e+006 mm³ Masa 29.99 kg Centroide X 54.276 mm Centroide Y -9.5395e-002 mm Centroide Z -3.1714e-006 mm Momento de Inercia Ip1 5.7547e+005 kg·mm² Momento de Inercia Ip2 3.0328e+005 kg·mm² Momento de Inercia Ip3 3.0322e+005 kg·mm² En la Figura 1 se muestra un plano con las dimensiones utilizadas para crear el modelo. Figura 1 Dimensiones de la Pieza Mallado
El mallado se realizó intuyendo que los esfuerzos máximos se presentarían ya fuera en el cuñero o cerca de los barrenos que circundan al eje de giro, la Figura 2 muestra las áreas seleccionadas para realizar el refinamiento, para lo cual se seleccionó un refinamiento de 2; dicho refinamiento produce 98906 nodos y 64945 elementos Figura 2 Areas Refinadas
El refinamiento solicitado producela malla que se muestra en la Figura 3. Figura 3 Mallado Utilizado
Análisis Estático Estructural
Para el análisis estático por default se tiene una temperatura de 22°C, las condiciones aplicadas al modelo se muestran en la Figura 4. El Momento (carga) aplicado; que en este caso es el que se varió · · . para alcanzar el objetivo del análisis, quedó en . que es igual a Figura 4 CondicionesAplicadas
El Soporte Fijo se aplicó en las dos áreas más pequeñas del cuñero mientras que el Soporte Cilíndrico se aplicó en el semicilindro donde iría insertada la flecha; dejándolo libre en la componente axial. El Momento se aplicó en la cara exterior de la polea.
Solución
Los resultados del análisis estático solicitados al en el programa fueron el Esfuerzo Equivalente (vonMises), elEsfuerzo Principal Máximo y el Esfuerzo Cortante; el último se pide con respecto al plano YZ el cual es donde se presentan más altos debido a la configuración de la pieza. Además, se solicita la Herramienta para esfuerzo; la cual despliega el factor de seguridad. Los resultados obtenidos se muestran gráficamente en las Figuras 5,6 y 7.
Figura 5 Esfuerzo Equivalente (von-Mises)
Figura 6 EsfuerzoMáximo Principal
Figura 7 Esfuerzo Cortante
Los valores máximos y mínimos de los resultados anteriores se muestran en la Tabla 2. Tabla 2 Resultados Análisis Estático Resultados Tipo Esfuerzo Equivalente (von-Mises) Esfuerzo Máximo Principal Esfuerzo Cortante Mínimo 0.31226 MPa -29.415 MPa -96.039 MPa Maximino 166.88 MPa 176.79 MPa 90.742 MPa ANSYS evalúa el Factor de Seguridad utilizando elEsfuerzo Máximo Equivalente y el Esfuerzo de Cedencia a Tensión del material. La Figura 8 muestra cómo se comporta la pieza con respecto al Factor de Seguridad.
Figura 8 Factor de Seguridad Análisis Estático
Para la Herramienta de Fatiga se consideró una carga Completamente Reversible y se utilizó la Teoría de Soderberg ambas consideraciones se representan en las Figuras 9 y 10. Figura 9...
Alumno: Omar Martínez Parga
Celaya, Gto. a 29 de Mayo de 2008
Contenido
• • Definición del Problema Modelo o Geometría Polea o Mallado Refinamiento o Análisis Estático Estructural Configuración de análisis Cargas Solución Información de la solución Resultados Herramienta de Esfuerzos Factor de Seguridad Herramienta de Fatiga Resultados Listas de ResultadosDatos de Material o AISI 1035 Conclusiones
• •
Definición del Problema
El problema consiste en diseñar una polea con las dimensiones definidas por cada alumno, para después analizarlo a fatiga fijándolo del eje y del cuñero con un Soporte Cilíndrico y un Soporte Fijo respectivamente y variando el momento aplicado en la cara exterior de la polea para lograr llegar a conseguir un Factor deSeguridad a la Fatiga de 1.5.
Unidades utilizadas
Sistema de Unidades Métrico (mm, kg, N, °C, s, mV, mA)
Modelo
Geometría
El modelo utilizado es una pieza tipo polea la cual se analizó tomándose como una sola pieza la cual cuenta con las propiedades mostradas en la Tabla 1. TABLA 1 Propiedades de la Pieza Definición Material AISI 1035 Comportamiento de Rigidez Flexible Efectos de NoLinealidad por Material Si Propiedades Volumen 3.8107e+006 mm³ Masa 29.99 kg Centroide X 54.276 mm Centroide Y -9.5395e-002 mm Centroide Z -3.1714e-006 mm Momento de Inercia Ip1 5.7547e+005 kg·mm² Momento de Inercia Ip2 3.0328e+005 kg·mm² Momento de Inercia Ip3 3.0322e+005 kg·mm² En la Figura 1 se muestra un plano con las dimensiones utilizadas para crear el modelo. Figura 1 Dimensiones de la Pieza Mallado
El mallado se realizó intuyendo que los esfuerzos máximos se presentarían ya fuera en el cuñero o cerca de los barrenos que circundan al eje de giro, la Figura 2 muestra las áreas seleccionadas para realizar el refinamiento, para lo cual se seleccionó un refinamiento de 2; dicho refinamiento produce 98906 nodos y 64945 elementos Figura 2 Areas Refinadas
El refinamiento solicitado producela malla que se muestra en la Figura 3. Figura 3 Mallado Utilizado
Análisis Estático Estructural
Para el análisis estático por default se tiene una temperatura de 22°C, las condiciones aplicadas al modelo se muestran en la Figura 4. El Momento (carga) aplicado; que en este caso es el que se varió · · . para alcanzar el objetivo del análisis, quedó en . que es igual a Figura 4 CondicionesAplicadas
El Soporte Fijo se aplicó en las dos áreas más pequeñas del cuñero mientras que el Soporte Cilíndrico se aplicó en el semicilindro donde iría insertada la flecha; dejándolo libre en la componente axial. El Momento se aplicó en la cara exterior de la polea.
Solución
Los resultados del análisis estático solicitados al en el programa fueron el Esfuerzo Equivalente (vonMises), elEsfuerzo Principal Máximo y el Esfuerzo Cortante; el último se pide con respecto al plano YZ el cual es donde se presentan más altos debido a la configuración de la pieza. Además, se solicita la Herramienta para esfuerzo; la cual despliega el factor de seguridad. Los resultados obtenidos se muestran gráficamente en las Figuras 5,6 y 7.
Figura 5 Esfuerzo Equivalente (von-Mises)
Figura 6 EsfuerzoMáximo Principal
Figura 7 Esfuerzo Cortante
Los valores máximos y mínimos de los resultados anteriores se muestran en la Tabla 2. Tabla 2 Resultados Análisis Estático Resultados Tipo Esfuerzo Equivalente (von-Mises) Esfuerzo Máximo Principal Esfuerzo Cortante Mínimo 0.31226 MPa -29.415 MPa -96.039 MPa Maximino 166.88 MPa 176.79 MPa 90.742 MPa ANSYS evalúa el Factor de Seguridad utilizando elEsfuerzo Máximo Equivalente y el Esfuerzo de Cedencia a Tensión del material. La Figura 8 muestra cómo se comporta la pieza con respecto al Factor de Seguridad.
Figura 8 Factor de Seguridad Análisis Estático
Para la Herramienta de Fatiga se consideró una carga Completamente Reversible y se utilizó la Teoría de Soderberg ambas consideraciones se representan en las Figuras 9 y 10. Figura 9...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.