“Analisis y diseño de un soporte para televisiones de pantalla plana”

INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE POZA RICA

INGENIERIA ELECTROMECANICA
DISEÑO E INGENIERIA ASISTIDO POR COMPUTADORA

NOMBRE DEL PROYECTO
“ANALISIS Y DISEÑO DE UN SOPORTE PARA TELEVISIONES DE PANTALLA PLANA”

ALUMNOS :
ACUÑA MIRAMONTES JORGE JAVIER
MARTINEZ SANCHEZ MARIO GALO

ASESOR :
M. EN C. JOSÉ JAZÁN AVENDAÑO ZARÁTE

POZA RICA DE HGO., VER.JULIO 2010

“ANALISIS Y DISEÑO DE UN SOPORTE PARA TELEVISIONES DE PANTALLA PLANA”

INDICE
Índice de contenido
Introducción………………………………………………………………….………….7
Objetivos………………………………………………………………………..………..9
Capítulo I: Planteamiento del caso de estudio………………………….….……...10

1.1.- Definición de estructura………………………………………………………...11

1.2 .-Elementosestructurales………………………………………………………...12
1.3.- Ventajas de las estructuras metálicas …………………………………..........18
1.4.- Material de trabajo (hierro fundido)…………………………………………...19
1.5.- Aplicaciones históricas…………………………………………………………21
1.6.- Aspecto ergonómico de las estructuras metálicas………………………….22
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO

2.1 El método del elemento finito…………………………………………………..27
2.1.1Introducción al método del elemento finito………………………………....27
2.1.2Fundamentos del método de los elementos finitos………………………...29
2.2.- Análisis estructural de armaduras en 3 dimensiones……………………...30
2.3.- Sistemas CAD/CAE…………………………………………………………….36
2.3.1.-CAD “Diseño Asistido por Computadora”…………………………………..36
2.3.2.- CAE “Ingeniería Asistida por Computadora”……………………………..37
2.4.- ANSYS………………………………………………………………………..38
2.4.1.- Proceso típico de realización de un cálculo……………………………...39

2.5.- AUTODESK INVENTOR……………………………………………………...40
2.6.- MATLAB………………………………………………………………………...42
CAPITULO III: MODELO GEOMETRICO

3.1 Descripción del elemento a analizar………………………………………….47

CAPITULO IV: ANÁLISIS DEL ELEMENTO MECÁNICO
4.1.-Modelo Matemático…………………………………………………………….51

4.1.1 Esquemas……………………………………………………………………..51

4.2.- Matrizrigidez de cada elemento…………………………………................53

4.4.-Matriz de rigidez global…………………………………………………….....57

4.3.- Cálculo de esfuerzos……………………………………………………..….61

4.3.- Cálculo de reacciones………………………………………………………..62
CAPITULO V: ANALISIS MECANICO ESTRUCTURAL
5.1 Procedimiento Constructivo…………………………………………………..64
Conclusiones……………………………………………………………………….70
Trabajo afuturo…………………………………………………………………….70
Índice de figuras

Fig. 1.1 cable tensionado…………………………………………...12
Fig.1.2 reacciones y componentes………………………………...13
Fig.1.3 reacciones……………………………………………………13
Fig. 1.4 Imagen de un puente (elementos estructurales aplicados) ..14

Fig.1.5 elemento tipo columna……………………………………..14
Fig.1.6 elemento tipo viga…………………………………………..15

Fig.1.7 elemento tipoarco…………………………………………..15
Fig.1.8 ejemplo de elemento tipo arco…………………………….16

Fig.1.9 elemento tipo cascaron………………………………….....17

Fig.1.10 cascaron …………………………………………………...17
Fig.1.11 elementos tipo muro………………………………………18

Fig.2.1 Tipos de modelos…………………………………………...30

Fig. 2.2 Coordenadas cartesianas…………………………………31Fig. 2.3 Desplazamientos…………………………………………...32
Fig. 2.4 Componente cilíndrico………………………………….....33
Fig. 2.5 Área a calcular…………………………………………... ...34
Fig. 2.6 ventana de Autodesk Inventor………………………......42
Fig. 2.7 Imagen venta de trabajo MATLAB……………………….43
Fig. 2.8. venta de trabajo en MATLAB…………………………….44
Fig. 3.1 Base que va fija a lapared………………………………..47
Fig. 3.2 Base fija con 2 vigas de unión…………………………...48
Fig. 3.3 Soporte finalizado…………………………………… …...48
Fig. 3.4 Caras del soporte…………………………………………..49
Fig. 4.1 esquema de estructura con cargas aplicadas………….51
Fig.4.2 diagrama de cuerpo libre…………………………………..52
Fig. 4.3 calculo de...