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EXAMEN DE ELEMENTOS FINITOS

1) En la web de la asignatura en “Ejemplos de piezas para calcular en SolidWorks Simulation” abrir la pieza Soporte.SLDRPT

2) Crear un estudio estático y llamarle Soporte 3) Cambiar visualización a “sombreado con aristas” 4) Aplicarle las condiciones de contorno. Los agujeros de los tornillos se consideran geometría fija Se considera que aproximadamente, la mitad de la parte trasera del soporte no se puede mover perpendicular al plano Imprimir un detalle de ambas condiciones de contorno T1

5) Suponer la carga de 10.000 N hacia abajo en la parte superior del soporte 6) Aplicar material Aluminio 2014-T4 7) Mallar con la malla por defecto 8) Ejecutar el estudio 9) Ocultar las cargas y las conciones de contorno 10) Fija las unidades en MPa 11) Imprimir la deformada en isométrico (eje Z hacia arriba, X a izquierda e Y a

derecha. Todos los isométricos así de aquí en adelante) a escala 200:1. T2

12) Imprimir la deformada en el plano ZY (Z hacia arriba, Y hacia derecha) a escala

400:1. T3

13) Comentar la deformada: Puntos críticos y adecuación de las C.Contorno. T4 Deformada: Se deforma adecuadamente, el nervio consigue que la deformación superior sea menor. Puntos Críticos: Zonas críticas en los dos agujeros superiores, en la parte central (final del nervio) aparecen zonas de tensiones elevadas. C. Contorno: La parte inferior no entra en la pared y los tornillos no se mueven (adecuado)

14) Aplicar controles de mallado (tamaño 2 mm y razón de 1.5) en las zonas que

consideres adecuado. Usa tamaño global de elemento 6 mm. Imprime el detalle (isométrico estándar) de las zonas malladas. T5

15) Calcular la pieza 16) Mostra un isosuperficie donde se vean las zonas por encima de 40 MPa

(Escala 200 de aquí en adelante) T6

(Compara las dos mallas) Una malla más fina crea unas condiciones mejores y un estudio más fiable.

17) Hacer un corte por el plano XZ por la mitad de la cara superior. Imprimir. T7

18) Hacer un fichero AVI animado de la deformación (en la vista de tensiones).

Poner como nombre, tus dos apellidos. 19) Mostrar la forma deformada con la indeformada superpuesta en isométrico. T8

20) Indicar el valor máximo de tensión. Comentar el resultado. T9

121,7 Mpa. El límite elástico es 290, como está a la mitad de éste aguanta. Se produce en un punto muy pequeño y el material es dúctil en ese punto plastificará y no se romperá.

21) Crea un nuevo estudio de pandeo y llámalo PandeoSop. Copia el material, las

condiciones de contorno, carga y mallado del estudio estático 22) Halla el valor de la carga que hace pandear la pieza T10

El valor de la carga será 420,03 (Factor de carga) por la carga aplicada 10000 Valor de carga 4200300

23) Imprime la forma modal de pandeo (escala 30:1) en isométrico. T11

24) ¿Crees que sería necesario un estudio adicional de pandeo de alguna parte de la pieza?. Comenta. T12

Si, en el nervio. Porque el nervio está sometido a compresión, se debería aislar el nervio y realizar el estudio

25) Crea un nuevo estudio de frecuencias y llámalo FreqSop. Copia las

condiciones de contorno, carga y mallado del estudio estático 26) Halla la frecuencia fundamental. Si te da algún error, reuélvelo. T13

Puede haber algún error, se cambia clicando sobre FrecSop -> propiedades -> Solver a direct sparse 3215,5 Hz

27) Imprime el primer modo normal de vibración en isométrico a la escala

automática del programa. T14

28) Halla la máxima fuerza que es capaz de soportar el soporte. Comenta el resultado por si crees que en la realidad sería mayor o menor. En este caso, ¿Qué harías para obtener resultados más reales?. T15

121,7 Mpa ----------- 10000N 290 Mpa-------------- x En realidad aguanta más, ese es el límite para que un pequeño punto comience a plastificar.

29) Crea un nuevo estudio de diseño. Llámalo MinMasa

30) Crea dos parámetros. Uno llamado AnchoNervio, que sea el ancho del rigidizador del soporte. Otro EspesorTapa que sea el espesor de la parte superior del soporte

31) Ejecuta un estudio de optimización donde el objetivo sea minimizar la masa, con las siguientes condiciones:

- Variar AnchoNervio de 5 a 20 mm mcon paso 5 mm - Variar EspesorTapa de 2 a 10 mm, con paso de 2 mm - Que la tensión máxima de Von-Mises no supere los 290 MPa - Que la deformación máxima no supere los 0,5 mm

32) Imprime la tabla de resultados donde se vean los valores de las variables y los

escenarios escenarios Actual, Inicial, Optimo, Escenario9 y Escenario10. T16

(Sensor Deformacion máxima)

33) Imprime el trazado de tensiones de la forma optimizada. En Isométrico y escala 40:1. T17

34) Imprimir en pdf este documento con tus dos apellidos como nombre del archivo 35) Enviar el pdf y el avi a omartel@dim.ulpgc.es