PRÁCTICA 1: INTRODUCCIÓN AL MÉTODO DE LOS ELEMENTOS FINITOS

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(1)

CÁLCULO DE MÁQUINAS. 2007- 08

PRÁCTICA 1:

PRÁCTICA 1:

INTRODUCCIÓN AL MÉTODO DE LOS

INTRODUCCIÓN AL MÉTODO DE LOS

ELEMENTOS FINITOS

ELEMENTOS FINITOS

Álvarez Caldas, Carolina

(2)

CONCEPTO DEL M.E.F.

CONCEPTO DEL M.E.F.

a

i

u

i

=

b

i

dx

du

Se resuelve el sistema complejo

Se discretiza el sistema continuo en

elementos interconectados

Se especifica el comportamiento

de cada elemento mediante un

conjunto finito de parámetros

(3)

CÁLCULO DE MÁQUINAS. 2007- 08

CONCEPTOS GENERALES DEL M.E.F.

CONCEPTOS GENERALES DEL M.E.F.

Dominio

Condiciones de contorno

Incógnitas

Nodo

Valores en

cualquier punto

del elemento

dx

du

Problema

continuo

(

T

P

T

T

)

finito

Elemento

Σ

,

,

:

Elemento

a

i

u

i

=

b

i

Valores en

los nodos

Funciones de

interpolación

Grados de

libertad

(4)

El sistema “real”

El modelo MEF

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CÁLCULO DE MÁQUINAS. 2007- 08

La información se transmite de elemento a elemento sólo a

través de los nodos comunes.

Nodos separados aunque

coinciden en el espacio.

Los elementos A y B no se “comunican”.

Hay que “fundir” o “mezclar” los nodos

.

.

.

.

.

A

B

.

.

.

.

.

.

A

B

. . .

1 nodo 2 nodos

Nodos comunes.

Los elementos A y B

se “comunican” entre sí

(6)

1. Selección del tipo de análisis

2. Diseño del modelo

2.1. Dimensión

2.2. Tipo de elemento y características

2.3. Material

3. Creación de la geometría

4. Mallado

5. Aplicación de las condiciones de contorno

6. Aplicación de las cargas, presiones…

7. Resolución

8. Visualización y análisis de resultados

TRABAJO CON UN SOFTWARE DE

(7)

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EL ENTORNO DE ANSYS

(8)

MANEJO BÁSICO DE FICHEROS

MANEJO BÁSICO DE FICHEROS

Ficheros creados

por ANSYS

*.err

*.log

*.db

*.dbb

*.rst

*esav

*.emat

*.tri

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CÁLCULO DE MÁQUINAS. 2007- 08

EL ENTORNO DE ANSYS

(10)

EJEMPLO: VIGA DOBLEMENTE EMPOTRADA

EJEMPLO: VIGA DOBLEMENTE EMPOTRADA

F=100Kp

F=100Kp

E=2,1E6

3

,

0

=

ν

10cm

10cm

1000cm

Izz=Iyy=171 cm

4

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CÁLCULO DE MÁQUINAS. 2007- 08

SELECCIÓN DEL TIPO DE ANÁLISIS Y DEL

SELECCIÓN DEL TIPO DE ANÁLISIS Y DEL

TIPO DE ELEMENTO

TIPO DE ELEMENTO

Preferences

Structural, Thermal, ANSYS Fluid…

Preprocessor

Element Type

Add/Edit/Delete

(12)

TIPOS DE ELEMENTOS

TIPOS DE ELEMENTOS

(

T

P

T

T

)

finito

Elemento

Σ

,

,

:

GDL estructurales

ROTZ UY ROTY UX ROTX UZ J I

Structural Beam

2D, 3D

J K L I

Structural Shell

2D, 3D

L K I J

Structural Solid

2D, 3D

K I L J P O M N K J I L J L=K I

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CÁLCULO DE MÁQUINAS. 2007- 08

AYUDA: LIBRERÍA DE ELEMENTOS

(14)

AYUDA: ELEMENTO DEL EJEMPLO

(15)

CÁLCULO DE MÁQUINAS. 2007- 08

CONSTANTES REALES

CONSTANTES REALES

A I

Barra

Placa

espesor

Volumen

(16)

-CONSTANTES REALES

CONSTANTES REALES

(17)

CÁLCULO DE MÁQUINAS. 2007- 08

ELECCIÓN DEL MATERIAL

ELECCIÓN DEL MATERIAL

(18)

GENERACIÓN DE LA GEOMETRÍA: PUNTOS

GENERACIÓN DE LA GEOMETRÍA: PUNTOS

(19)

CÁLCULO DE MÁQUINAS. 2007- 08

GENERACIÓN DE LA GEOMETRÍA: LÍNEAS

GENERACIÓN DE LA GEOMETRÍA: LÍNEAS

1

2

Cursor:

Seleccionar:

Deseleccionar:

(20)

OPCIONES DE VISUALIZACIÓN

(21)

CÁLCULO DE MÁQUINAS. 2007- 08

OPCIONES DE VISUALIZACIÓN

OPCIONES DE VISUALIZACIÓN

(22)

OPCIONES DE VISUALIZACIÓN

(23)

CÁLCULO DE MÁQUINAS. 2007- 08

ELIMINAR ENTIDADES

(24)

MALLADO

MALLADO

(25)

CÁLCULO DE MÁQUINAS. 2007- 08

CONDICIONES DE CONTORNO

(26)

CONDICIONES DE CONTORNO

(27)

CÁLCULO DE MÁQUINAS. 2007- 08

APLICACIÓN DE FUERZAS

APLICACIÓN DE FUERZAS

(28)

RESOLUCIÓN

(29)

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VISUALIZACIÓN DE RESULTADOS

(30)

VISUALIZACIÓN DE RESULTADOS

VISUALIZACIÓN DE RESULTADOS

UY

(31)

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VISUALIZACIÓN DE RESULTADOS

(32)

VISUALIZACIÓN DE RESULTADOS

VISUALIZACIÓN DE RESULTADOS

UY

TENSIÓN VM

PRINT U NODAL SOLUTION PER NODE

***** POST1 NODAL DOF LISTING *****

LOAD STEP= 1 SUBSTEP= 1 TIME= 1.0000 LOAD CASE= 0 THE FOLLOWING DOF RESULTS ARE IN GC

NODE UY 1 0.0000 2 0.0000 3 -1.5084 4 -5.1054 5 -9.3985 6 -12.995 7 -14.504 8 -12.995 9 -9.3985 10 -5.1054 11 -1.5084

MAXIMUM ABSOLUTE VALUES NODE 7

VALUE -14.504

PRINT S NODAL SOLUTION PER NODE

***** POST1 NODAL STRESS LISTING ***** PowerGraphics Is Currently Enabled

LOAD STEP= 1 SUBSTEP= 1 TIME= 1.0000 LOAD CASE= 0 NODAL RESULTS ARE FOR MATERIAL 1

NODE S1 S2 S3 SINT SEQV MINIMUM VALUES

NODE 1 1 1 1 1

VALUE 0.10000E+32 0.10000E+32 0.10000E+32 0.10000E+32 0.10000E+32 MAXIMUM VALUES

NODE 1 1 1 1 1

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EJERCICIO

EJERCICIO

F=100Kp

E=2,1E6

3

,

0

=

ν

10cm

10cm

1000cm

F=100Kp

Izz=Iyy=171 cm

4

Figure

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Referencias

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