Elementos Finitos Taller 1
Páginas: 17 (4210 palabras)
Publicado: 8 de noviembre de 2012
A Taller No 1. Aplicaciones de elementos finitos LATEX Jaime Andrés Sánchez Peralta 234294 9 de abril de 2012
1. Beam3 en dos dimensiones
El procedimiento utlizado para resolver el primer punto fue el siguiente:
1.1. Preprocessor: definiendo el problema
1.1.1. Ingresar los keypoints La geometría general se puede manejar en Ansys a través de keypoints , estos especifican las coordenadasprincipales para definir un cuerpo. Se van a definir 5 keypoints en x=0, 2, 4, 6, 10. Para hacerlo se sigue en “Main menú” Preprocessor > Modeling > Create > Keypoints > In Active CS Aparece la ventana de la Figura 1.1. En esta se introducen las coordenadas de los keypoints.
Figura 1.1: Ventana keypoints.
1.1.2. Crear lines Para conectar los keypoints, se utiliza el comando lines, para acceder aeste comendo se sigue la siguiente secuencia en “Main Menu”:
Figura 1.2: Lines creados.
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Preprocessor > Modeling > Create > Lines > Lines > In Active Coord. Debe aparecer una ventana. Se conectan los puntos o bien indicándolos con el ratón y dando clic en Apply o tecleando el número de cada keypoint seguido de una coma ejemplo 1,2; el resultado se aprecia en la Figura 1.2. 1.1.3. Definirel tipo de elemento Ahora es necesario crear elementos. Esto se conoce como “meshing”. ANSYS primero necesita saber qué tipo de elementos va utilizar para resolver el probelma problema, para esto se utiliza la secuencia:
Figura 1.3: Definición tipo elemento. Del menú Preposessor, se selecciona Element Type > Add/Edit/Delete. Debe aparecer en una ventana en esta se da clic en Add... se abre otraventana, Figura 1.3, en esa ventana se selecciona la opción Beam3 y se da clic en OK 1.1.4. Definir propiedades geométricas Es necesario definir las propiedades geométricas para los elementos, se sigue la secuencia:
Figura 1.4: Propiedades geométricas. Del menú Preposessor, se selecciona Real Constants > Add/Edit/Delete. Debe aparecer una ventana se da clic en Add. . . y se selecciona Type 1Beam3, y se da clic en OK, se abre otra ventana Figura 1.4, esta se llena con propiedades como el área transversal, momento de inercia y la altura; se da clic en OK y se cierra la ventana. 1.1.5. Propiedades del material Es necesario especificar las propiedades del material, se sigue la secuencia:
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Figura 1.5: Propiedades del material.
Del menú Preposessor, se selecciona Material Props >Material Models Debe aparecer una ventana Figura 2.4, en esta ventana se da doble clic en: Structural > Linear > Elastic > Isotropic
Figura 1.6: Propiedades lineales e isotrópicas. Se introducen las propiedades del material EX = 3e7 “Modulo de Young” y PRXY=0.3 “Relación de Poisson” Figura 1.6, se da clic en cerrar la ventana. 1.1.6. Tamaño del mallado "Mesh size". El último paso en Ansys antes delmallado es definir el tamaño de este, para hacer esto se sigue la secuencia: Del menú Preposessor, se selecciona Meshing > Size Cntrls > ManualSize > Lines > All Lines
Figura 1.7: Propiedades del material.
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Debe aparecer una ventana Figura 1.7, En el campo "SIZE ", introduzca el tamaño deseado de las divisiones por línea. Para este caso se quiere una un tamaño de 0.1, por lo tanto, seescribe "0.1" y se hace clic en "OK". 1.1.7. Creación mallado "Mesh". Ahora es posible mallar la viga
Figura 1.8: Resultado mallado. Del menú Preposessor, se selecciona Meshing > Mesh > Lines. y haga clic en" Pick All en la ventana "Mesh lines". El resultado se observa en la Figura 1.8
1.2. Solution: definiendo Cargas y restricciones
Ahora ha definido su modelo. Es el momento de aplicar lascargas, restricciones y resolver el sistema resultante de ecuaciones. Abra el menú “solution” del “Main Menu de ANSYS “. 1.2.1. Defina el tipo de analisis. Del Menú Solution, seleccione Analysis Type > New Analysis.
Figura 1.9: Tipo de analisis. Debe aparecer una ventana Figura 1.9, Se selecciona la opción "Static", porque se va a hacer un análisis estático y haga clic en OK. 4
1.2.2. Definir...
1. Beam3 en dos dimensiones
El procedimiento utlizado para resolver el primer punto fue el siguiente:
1.1. Preprocessor: definiendo el problema
1.1.1. Ingresar los keypoints La geometría general se puede manejar en Ansys a través de keypoints , estos especifican las coordenadasprincipales para definir un cuerpo. Se van a definir 5 keypoints en x=0, 2, 4, 6, 10. Para hacerlo se sigue en “Main menú” Preprocessor > Modeling > Create > Keypoints > In Active CS Aparece la ventana de la Figura 1.1. En esta se introducen las coordenadas de los keypoints.
Figura 1.1: Ventana keypoints.
1.1.2. Crear lines Para conectar los keypoints, se utiliza el comando lines, para acceder aeste comendo se sigue la siguiente secuencia en “Main Menu”:
Figura 1.2: Lines creados.
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Preprocessor > Modeling > Create > Lines > Lines > In Active Coord. Debe aparecer una ventana. Se conectan los puntos o bien indicándolos con el ratón y dando clic en Apply o tecleando el número de cada keypoint seguido de una coma ejemplo 1,2; el resultado se aprecia en la Figura 1.2. 1.1.3. Definirel tipo de elemento Ahora es necesario crear elementos. Esto se conoce como “meshing”. ANSYS primero necesita saber qué tipo de elementos va utilizar para resolver el probelma problema, para esto se utiliza la secuencia:
Figura 1.3: Definición tipo elemento. Del menú Preposessor, se selecciona Element Type > Add/Edit/Delete. Debe aparecer en una ventana en esta se da clic en Add... se abre otraventana, Figura 1.3, en esa ventana se selecciona la opción Beam3 y se da clic en OK 1.1.4. Definir propiedades geométricas Es necesario definir las propiedades geométricas para los elementos, se sigue la secuencia:
Figura 1.4: Propiedades geométricas. Del menú Preposessor, se selecciona Real Constants > Add/Edit/Delete. Debe aparecer una ventana se da clic en Add. . . y se selecciona Type 1Beam3, y se da clic en OK, se abre otra ventana Figura 1.4, esta se llena con propiedades como el área transversal, momento de inercia y la altura; se da clic en OK y se cierra la ventana. 1.1.5. Propiedades del material Es necesario especificar las propiedades del material, se sigue la secuencia:
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Figura 1.5: Propiedades del material.
Del menú Preposessor, se selecciona Material Props >Material Models Debe aparecer una ventana Figura 2.4, en esta ventana se da doble clic en: Structural > Linear > Elastic > Isotropic
Figura 1.6: Propiedades lineales e isotrópicas. Se introducen las propiedades del material EX = 3e7 “Modulo de Young” y PRXY=0.3 “Relación de Poisson” Figura 1.6, se da clic en cerrar la ventana. 1.1.6. Tamaño del mallado "Mesh size". El último paso en Ansys antes delmallado es definir el tamaño de este, para hacer esto se sigue la secuencia: Del menú Preposessor, se selecciona Meshing > Size Cntrls > ManualSize > Lines > All Lines
Figura 1.7: Propiedades del material.
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Debe aparecer una ventana Figura 1.7, En el campo "SIZE ", introduzca el tamaño deseado de las divisiones por línea. Para este caso se quiere una un tamaño de 0.1, por lo tanto, seescribe "0.1" y se hace clic en "OK". 1.1.7. Creación mallado "Mesh". Ahora es posible mallar la viga
Figura 1.8: Resultado mallado. Del menú Preposessor, se selecciona Meshing > Mesh > Lines. y haga clic en" Pick All en la ventana "Mesh lines". El resultado se observa en la Figura 1.8
1.2. Solution: definiendo Cargas y restricciones
Ahora ha definido su modelo. Es el momento de aplicar lascargas, restricciones y resolver el sistema resultante de ecuaciones. Abra el menú “solution” del “Main Menu de ANSYS “. 1.2.1. Defina el tipo de analisis. Del Menú Solution, seleccione Analysis Type > New Analysis.
Figura 1.9: Tipo de analisis. Debe aparecer una ventana Figura 1.9, Se selecciona la opción "Static", porque se va a hacer un análisis estático y haga clic en OK. 4
1.2.2. Definir...
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