Análisis de soldadura con SOLIDWORKS

En muchas ocasiones necesitamos verificar que el tamaño de soldadura que estamos utilizando es el adecuado para soportar las condiciones de servicio de un sistema.

Con SOLIDWORKS podemos calcular las fuerzas que se soportan en la soldadura y determinar el tamaño de soldadura estimado para tomar decisiones adecuadas. Es importante tener en cuenta que para utilizar esta herramienta es necesario que al menos uno de los componentes sea tratado como vaciado (componente delgado).

Para el ejemplo, partimos de un modelo creado con SOLIDWORKS:

 

 

Configuramos un estudio estático y agregamos sujeciones fijas:

 

 

Nuestro sistema está sometido a una fuerza cortante de 10.000 N y una fuerza circunferencial de 15.000 N.

 

 

En la carpeta de conectores seleccionamos la opción “soldadura de arista”

 

En tipo de soldadura definimos “Redondeo de único lado”. Se deben seleccionar las dos caras que queremos unir y la arista de intersección entre ellas. 

 

Configuramos las propiedades de la soldadura y el tamaño. Para el ejemplo, trabajaremos con 4 mm de tamaño de soldadura.

 

 

 

De la misma manera agregamos el conector de soldadura para las otras uniones. Para la segunda unión utilizaremos “Redondeo de doble lado” y 4 mm de tamaño de soldadura.

 

Agregamos la tercera unión soldada con “Ranura de doble lado” y 4 mm de tamaño de soldadura.

 

 

Cambiamos el contacto entre componentes a “Sin Penetración”, con el objetivo de que en la unión de los componentes esté trabajando la soldadura agregada.

 

Mallamos nuestro modelo verificando que los componentes sean tratados correctamente como elementos sólidos y de vaciado según corresponda.

 

 

Ejecutamos el estudio y obtenemos los trazados de esfuerzos, desplazamientos y factor de seguridad.

 

 

Para estudiar la soldadura, damos clic derecho sobre la carpeta de resultados y seleccionamos la opción “Enumerar resultados de soldadura”

 

 

Obtendremos los resultados de fuerzas y momentos flectores que se soportan, y el tamaño de soldadura calculado para cada conector.

 

 

El programa marcará el conector en color verde cuando la soldadura es adecuada y en color rojo cuando el tamaño de soldadura requerido es mayor que el valor establecido en la configuración. Para la primera unión se requiere un tamaño de soldadura máximo de 8.058 mm, por lo cual, la soldadura de 4 mm aplicada no es adecuada para soportar el sistema.

 

Podemos generar una gráfica de tamaño de soldadura contra posición a lo largo del cordón. De esta manera se encuentran las zonas del cordón que requieren mayor tamaño de soldadura.

 

También podemos obtener un trazado de comprobación de soldadura para una interpretación más clara de los resultados.

 

 

En el trazado se indicarán los conectores que requieren atención y los que están válidos para aceptar, de acuerdo a los resultados encontrados.

 

Autor: Andrea García – Ingeniera Certificada en categoría ELITE en SOLIDWORKS

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