<\/p>\n
Cada parte que compone a un autom\u00f3vil es de vital importancia para el correcto desempe\u00f1o de este, considerando como factor m\u00e1s importante la seguridad e integridad del usuario final, es por esto que analizaremos el techo por la parte interna del autom\u00f3vil, el cual estar\u00e1 sometido a una carga y verificaremos los desplazamientos y la tensi\u00f3n resultante final. Al leer este blog, usted ser\u00e1 capaz de hacer uso de la herramienta de vaciado compuesto, con el cual podr\u00e1 definir diversas capas con diferentes espesores y materiales para aplicarlo dentro de una simulaci\u00f3n est\u00e1tica lineal (Apartado de Simulaci\u00f3n Est\u00e1ndar).<\/p>\n Primero hablaremos sobre el \u201cmallado\u201d <\/strong>que, durante el proceso de simulaci\u00f3n, es una parte crucial. El an\u00e1lisis de elementos finitos (FEA) proporciona una t\u00e9cnica num\u00e9rica fiable para analizar los dise\u00f1os de ingenier\u00eda.<\/p>\n El proceso empieza con la creaci\u00f3n de un modelo geom\u00e9trico. A continuaci\u00f3n, el programa subdivide el modelo en peque\u00f1as porciones de formas (elementos) simples conectadas en puntos comunes (nodos). Los programas de an\u00e1lisis de elementos finitos consideran el modelo como una red de elementos discretos interconectados.<\/p>\n El M\u00e9todo de elementos finitos (FEM) predice el comportamiento del modelo mediante la combinaci\u00f3n de la informaci\u00f3n obtenida a partir de todos los elementos que conforman el modelo.<\/p>\n Hay tres diferentes tipos de elementos principales al momento de definir el mallado del estudio, los cuales son:<\/p>\n 1.- elementos s\u00f3lidos tetra\u00e9dricos en 3D.<\/p>\n 2.- elementos de vaciado triangulares en 2D.<\/p>\n 3.- elementos de viga en 1D.<\/p>\n Los elementos s\u00f3lidos son apropiados para modelos de gran tama\u00f1o. Los elementos de vaciado resultan adecuados para modelar piezas delgadas (chapas met\u00e1licas) y las vigas son apropiados para modelar miembros estructurales.<\/p>\n Teniendo en consideraci\u00f3n la geometr\u00eda del modelo, este estudio en particular se realiz\u00f3 usando elementos de vaciado y se defini\u00f3 como un compuesto.<\/p>\n Comenzaremos describiendo paso a paso el estudio<\/p>\n El modelo que utilizaremos en la simulaci\u00f3n es representativo asimilando lo mas posible al real como se puede ver en la siguiente imagen<\/p>\n Paso 1 Iniciar un nuevo estudio de simulaci\u00f3n\u00a0 <\/strong><\/p>\n Con el complemento de SOLIDWORKS Simulation iniciado, en la pesta\u00f1a de Simulaci\u00f3n, iniciamos un nuevo estudio.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n En el panel de estudio seleccionamos en simulaci\u00f3n general, an\u00e1lisis est\u00e1tico y aceptamos.<\/p>\n <\/p>\n Paso 2 Configurar el Vaciado compuesto <\/strong><\/p>\n Dentro del estudio en el apartado de partes o piezas que estar\u00e1n en el estudio, con clic derecho seleccionar \u201cdefinir vaciado por caras seleccionadas\u201d<\/p>\n En el panel de \u201cDefinici\u00f3n de Elementos de SHELL\u201d seleccionar en tipo: compuesto y con el cuadro de selecci\u00f3n activado, seleccionar las caras de los elementos (o superficies en este caso) para incluir como elemento de vaciado compuesto<\/p>\n <\/p>\n En el apartado \u201cOpciones Compuestas\u201d definir el numero total de pliegues en 5<\/p>\n y marcamos la casilla de Sim\u00e9trico, de esta forma las capas 1 y 5 ser\u00e1n id\u00e9nticas, as\u00ed como las capas 2 y 4, siendo la capa 3 diferente de las dem\u00e1s.<\/p>\n Se define el valor en la columna de Espesor para cada capa o pliegue como se muestra en la imagen en mil\u00edmetros.<\/p>\n En la columna de \u201cAngulo\u201d el valor 0\u00b0 har\u00e1 que las fibras de ese pliegue sean en direcci\u00f3n del eje x. Un valor de 90\u00b0 har\u00e1 que las fibras de ese pliegue sean perpendiculares a las de valor 0\u00b0 o en direcci\u00f3n del eje Y.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n En la columna de material definimos el material que tendr\u00e1 cada capa de forma individual dando un clic en el espacio en blanco, se abrir\u00e1 una ventana con la librer\u00eda de materiales de SOLIDWORKS para elegir el material a aplicar<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n En este estudio se defini\u00f3 un material personalizado para las capas 1,2,4 y 5 con propiedades similares a la de la fibra de vidrio al 60% en Epoxi, para la capa intermedia n\u00famero 3 se defini\u00f3 espuma.<\/p>\n Con los par\u00e1metros definidos del vaciado compuesto aceptamos y salimos.<\/p>\n Paso 3 Definir par\u00e1metros de sujeciones y cargas<\/strong><\/p>\n Se definir\u00e1n las entidades que servir\u00e1n como \u201cgeometr\u00eda fija\u201d para restringir el modelo que ser\u00e1 sobre las 8 aristas circulares ubicadas en los laterales.<\/p>\n La carga que se aplicar\u00e1 ser\u00e1 de 2000 Newtons en dos caras dando un total de 4000 Newtons de fuerza sobre el modelo de manera vertical.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Paso 4 Definir la malla a utilizar<\/strong><\/p>\n Se utilizar\u00e1 una malla basada en curvatura, con la casilla activada de \u201cRenderizar el espesor de elementos SHELL en 3D (m\u00e1s lento), en la secci\u00f3n de avanzado, para obtener resultados a\u00fan m\u00e1s precisos.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Paso 5 ejecutar el estudio<\/strong><\/p>\n Se ejecutar\u00e1 el estudio con todos los par\u00e1metros que se definieron, al final podremos observar los resultados de inter\u00e9s, la Tensi\u00f3n en las 5 capas generada por la carga, as\u00ed como los desplazamientos unitarios<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n En resumen:<\/p>\n Se tuvo una tensi\u00f3n m\u00e1xima en las 5 capas de 261.49 MPa en las zonas de color rojo (ver imagen 11)<\/p>\n El desplazamiento m\u00e1ximo generado fue de 5.832 mm en el centro del techo (ver imagen 12)<\/p>\n Con esto podemos apreciar la creaci\u00f3n de un estudio est\u00e1tico lineal haciendo uso de elementos de vaciado compuesto por capas con espesores y materiales diferentes.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" An\u00e1lisis lineal de un techo de autom\u00f3vil Compuesto por capas con SOLIDWORKS Simulation Cada parte que compone a un autom\u00f3vil es de vital importancia para el correcto desempe\u00f1o de este, considerando como factor m\u00e1s importante la seguridad e<\/p>\n... 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