Elementos Finitos

Objetivo
El análisis tiene como objetivo determinar y conocer los valores máximos de estrés que nuestra pieza presentara bajo la aplicación de cierta fuerza aplicada a un mecanismo. Así como la aplicación de los conceptos relacionados al análisis de los elementos finitos con la finalidad de apreciar el efecto que tendrá la pieza al momento de estar bajo diversas condiciones de esfuerzo ydel posible comportamiento que esta presentará.

Limitaciones
Dentro de las limitaciones se presentó el análisis solamente de la pieza suponiendo ciertas medidas, ya que se desconocían ciertas medidas de la pieza y la posible orientación que llevaría la fuerza interactuando sobre nuestro soporte. Además solamente se realizó un análisis para observar el comportamiento de la pieza y los valores delos esfuerzos generados por la aplicación de una fuerza en todo el mecanismo.
Metas
Mejorar el diseño de la pieza para evitar fallas potenciales en el mecanismo bajo cualquier condición que se le interponga a la pieza, además de que se cumplan con el objetivo de satisfacer el motivo para el cual el mecanismo es utilizado.

Nombre del proyecto
Análisis de esfuerzos máximos en un soporte desujeción de un mecanismo.
Resumen
Primero se asignó un soporte de sujeción de un mecanismo por el profesor a cada alumno, en el cual se especificaban el tipo de dimensiones y las condiciones bajos las cuales el soporte sería analizado (fuerza que se le aplicará). Posteriormente se realizó la pieza en 3D bajo la utilización del software Pro-Engineer con las condiciones requeridas, una vez con lapieza en 3D se procedió a guardar la pieza en un formato compatible con el otro software a usar para realizar el análisis, importándola bajo las condiciones de IGES, para poder analizarla en el software de Patran. Con la pieza ya guardada en un formato compatible se usó el software Patran, con el uso de este software se pudo simular las condiciones reales, como son la aplicación de la fuerza y lasujeción de la pieza para determinar los esfuerzos. Una vez realizado todo en Patran se hace el análisis y se corre el análisis de Patran en Nastran, después se regresa uno al Patran y se ven los resultados.
Planteamiento del Problema
Pieza analizada
b
b
a
a

Fuerza (KN) | 15 |
a (mm) | 12 |
b(mm) | 15 |
Grosor | 1 mm |
Concepto FEM
El método de los elementos finitos (FEM eninglés) es un método numérico general para la aproximación de soluciones de ecuaciones diferenciales parciales muy utilizado en diversos problemas de ingeniería y física.
El MEF está pensado para ser usado en computadoras y permite resolver ecuaciones diferenciales asociadas a un problema físico sobre geometrías complicadas. El MEF se usa en el diseño y mejora de productos y aplicacionesindustriales, así como en la simulación de sistemas físicos y biológicos complejos. La variedad de problemas a los que puede aplicarse ha crecido enormemente, siendo el requisito básico que las ecuaciones constitutivas y ecuaciones de evolución temporal del problema a considerar sean conocidas de antemano.
Criterios de evaluación
Los criterios de evaluación que se tomaron para la pieza fue la observaciónde los valores de estrés que se obtuvieron de la pieza al momento de efectuar y correr el análisis. Además de conceptos que se tienen que tomar en cuenta para llevar a cabo un cálculo de estreses en un modelo FEM:
* Las discontinuidades de los estreses puede ocurrir entre dos elementos.
* La magnitud de un estrés no puede ser determinado en una discontinuidad.
* Los estreses deben sercalculados en el punto de Gauss o puntos dentro de las fronteras del elemento finito.
Otro criterio de evaluación puede ser el índice de resistencia plástica el cual es de, Rp=360 N/mm2, el cual indicara y comparará los valores que hemos obtenido en nuestro análisis.

Construcción del modelo.
A continuación se presentaran los paso y la manera en que fue desarrollado el análisis.
Mediante...