Tutorial Working Model

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES
Facultad de Ingeniería
Departamento de Ingeniería Mecánica

MECANISMOS
Carlos Francisco Rodríguez, Ph.D.
Tutorial de Working Model para el Curso
Nicolás Ochoa Lleras
Segundo Semestre de 2007

QUÉ ES Y CÓMO FUNCIONA
Working Model es una aplicación que les permite diseñar, modelar y animar
mecanismos en 2D. A través de una interfaz gráfica pueden definir loscuerpos que
componen un sistema dinámico, el tipo de uniones que hay entre esos cuerpos y las
fuerzas externas que actúan sobre ellos. Con esa información, el programa
conforma el sistema de ecuaciones de restricción y de actuación que rigen el
comportamiento cinemático y dinámico del modelo. La solución del sistema de
ecuaciones, la cual se encuentra normalmente por métodos iterativos (seriesdinámicas que convergen relativamente rápido), permite determinar la posición,
velocidad, aceleración y fuerzas internas sobre todos los elementos en cualquier
momento en el tiempo. En las próximas semanas ustedes mismos aprenderán a
definir las ecuaciones y a resolver los sistemas, de una forma muy similar a como lo
hace Working Model.
Con este tutorial podrán aprender a usar los aspectosdel programa que van a
necesitar a lo largo del curso de mecanismos.
Antes de empezar, vale la pena recordar que para un cuerpo en un espacio de 2D
se necesitan 3 coordenadas para definir el valor y orientación de cualquier variable
vectorial que lo afecte: valor en X, valor en Y y orientación angular, medida desde
el eje X, contrario a las manecillas del reloj.

LA PANTALLA DE WM Y SUSHERRAMIENTAS
Lo más valioso y útil de esta aplicación es que les permite diseñar el modelo
visualmente, en lugar de tener que plantear las ecuaciones del mismo. Es por eso
que este documento se desarrolla en torno a la ubicación de los comandos en la
pantalla de su computador.

BARRA DE WINDOWS

En esta barra, los menús que usarán con más frecuencia son (aparte de File y
Edit) World, Object,Measure y Window. Las funciones más importantes de
cada uno se exponen en ese orden.
− World: tiene dos comandos indispensables para controlar las simulaciones.
El primero es Accuracy. En este se controla la cantidad de cuadros por
segundo que debe calcular el programa para realizar la animación. La
relevancia de esto es que como las ecuaciones se resuelven de manera
numérica, el programa noencuentra las funciones que describen las
variables, sino que simplemente calcula sus valores para cada posición
diferente del mecanismo. Cambiando el Accuracy se puede controlar
cada cuanto realiza el programa sus cálculos. Si escogen un valor alto
(muchos cuadros por segundo) la simulación será muy precisa, pero
tomará más tiempo calcular todos los datos; si escogen un valor bajo, lasimulación será rápida, pero carecerá de toda precisión. Se recomiendan
valores entre 200/s y 500/s, dependiendo de la velocidad a la que se
mueva el mecanismo.

Adicionalmente, esta ventana les permite escoger el algoritmo que se usa
para los cálculos (el Integrator) y otras variables para regular la simulación.

World incluye varias
opciones que
permiten definir el
entorno en el que seoperará el modelo
Para desplegar todas las opciones de Accuracy es necesario
escoger la opción Custom en la parte superior izquierda.
El segundo es Pause Control. Con este definen cómo y cuándo se detiene
la simulación. Pueden imponer hasta 3 condiciones haciendo clic sobre
New Condition. Las diferentes opciones para detener la simulación son:

Pause: simplemente detiene la simulación; sioprimen Run, ésta
retoma su curso, calculando los siguientes cuadros sin límite.
Stop: hace lo mismo que Pause, pero detiene los cálculos de cuadros
posteriores; así sólo se calculan los cuadros necesarios para llegar a
ese punto, y la simulación no puede avanzar más allá.
Reset: hace lo mismo que Stop, pero adicionalmente lleva la
simulación al comienzo (al cuadro cero) apenas culmina....