ejers ansys

EJERCICIOS DE ANSYS
EJEMPLO 1: LAMINA DE MATERIALES COMPUESTOS
Una lámina de espesor de 1 mm y de material compuesto está sometida a esfuerzo
uniaxial como se aprecia en la figura, dada el esfuerzo de 1 MPa, dirección del
laminado θ = 45° y las propiedades del material que son: E 1 = 155 x 109 Pa, E 2 = E 3 =
12.10 x 109 Pa, G 12 = G 13 = 4.40 x 109, G 23 = 3.20 x 109 Pa,
0.458, determinelos desplazamientos que sufre la lámina.

ν 12

=

ν 13

1.- CAMBIE EL TÍTULO A COMPUESTOS
En el Utility menu bar seleccione File > Change Title: COMPUESTO
Luego ir a Plot < Replot para visualizar el titulo
2. INGRESO DE PARÁMETROS ESCALARES
Activar Scalar Parameters

Ing. Fernando Olmedo

= 0.248,

ν 23

=

Ingresar:
E1
E2
E3
G12
G13
G23
PR12
PR13
PR23
ESPESORANGULO

155 e9
12.1 e9
12.1 e9
4.4 e9
4.4 e9
3.2 e9
0.248
0.248
0.458
1/1000
45

2. DEFINA EL TIPO DE ELEMENTO
Para Compuestos se utiliza el elemento membrana Shell y Linear Layer 99

Especifique el espesor y el ángulo usando el siguiente camino:
Main Menu > Preprocessor > Real Constants > Add/Edit/Delete

Ing. Fernando Olmedo

Número de capas es 1 para este caso

Luegoaparece este cuadro de diálogo para asignar la orientación al eje principal de la
lámina.
3.- DEFINIR PROPIEDADES DEL MATERIAL
En Preprocessor seleccionar Material Props > Material Models
Seleccionar material elástico, lineal y ortotrópico:

Ing. Fernando Olmedo

DEFINIR PROPIEDADES GEOMÉTRICAS
4. CREAR LA GEOMETRIA
Ansys Main Menu > Preprocessor > Modeling > Create > Areas > Rectangle > ByDimensions,
Dibujar un rectángulo de 50 x 50 mm, vamos a simular ¼ de la lámina

Main Menu > Preprocessor > Meshing > Size Cntrls > Manual Size > Areas > All
Areas

Ing. Fernando Olmedo

Crear el mallado utilizando:
Main Menu > Preprocessor > Meshing > Mesh > Areas > Free > Pick All
Picamos en el área y Ok

SOLUCIÓN
Main Menu > Solution > Define Loads > Apply > Structural >Displacement > On
Nodes
Vamos a dar condiciones de simetría. Impedimos el desplazamiento en Y de la arista
inferior UY = 0

Ing. Fernando Olmedo

Impedimos el desplazamiento en x de:

Aplicamos una presión estructural en la arista superior de valor de -1e6 N/m2 con:
Main Menu > Solution > Define Loads > Apply > Structural > Pressure > On
Nodes

Ing. Fernando Olmedo

En el nodo 0,0restringir en las tres direcciones ALL DOF = 0

Resolver el sistema de ecuaciones mediante:
Con la opción siguiente: Utility Menu →Plot→ Layered Elements
dirección del laminado:

verificamos la

Finalmente se da un aspecto sólido a la membrana si se ingresa el comando /eshape,
1 en la ventana de Utility menu y se actualiza con plot elements

Ing. Fernando Olmedo

Solution > Solve > CurrentLS
Aparecerá el mensaje: Solution is done
POSTPROCESADO
Plot Results > Deformed Shape

Plot Results > Contour Plot > Nodal Solution > DOF Solution > Displacement
Vector sum

Ing. Fernando Olmedo

En la figura se observa la distorsión angular que sufre una lámina ortotrópica cuando
los ejes del material no coinciden con los ejes coordenados

Ing. Fernando Olmedo

EJEMPLO 2:LAMINADO DE MATERIALES COMPUESTOS
En este ejemplo vamos a unir dos láminas de materiales compuestos a 45 y -45
grados, sometido a una carga distribuida de N y = 100000 N/m. Las propiedades del
material que son: E 1 = 155 x 109 Pa, E 2 = E 3 = 12.10 x 109 Pa, G 12 = G 13 = 4.40 x 109,
G 23 = 3.20 x 109 Pa, ν 12 = ν 13 = 0.248,
sufre la lámina

ν 23 = 0.458, determine los desplazamientos que

1.-CAMBIE EL TÍTULO A COMPUESTOS
En el Utility menu bar seleccione File > Change Title: COMPUESTO
Luego ir a Plot < Replot para visualizar el titulo
2. INGRESO DE PARÁMETROS ESCALARES
Activar Scalar Parameters

Ingresar:
E1
E2
E3
G12
G13
G23
PR12
PR13
PR23
ESPESOR
ANGULO

Ing. Fernando Olmedo

155 e9
12.1 e9
12.1 e9
4.4 e9
4.4 e9
3.2 e9
0.248
0.248
0.458
1/1000
45...