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EJEMPLOS USANDO LOS PROGRAMAS DE ELEMENTOS FINITOS: ABAQUS Y PORTAL DE PORTICOS

Por: Maylett Y. Uzctegui Flores [email protected]

Mrida, Venezuela.

Centro Nacional de Clculo Cientfico Universidad de los Andes

EJEMPLO N 1CREANDO Y ANALIZANDO UN MODELO SIMPLE

El siguiente ejemplo muestra el proceso de modelado a travs ABAQUS/CAE; visitando cada uno de los mdulos y mostrando los pasos bsicos para crear y analizar un modelo simple. Para ilustrar cada uno de estos paso, se creara un modelo de una viga en Cantiliver cargada en su superficie superior, tal y como se muestra en la Fig. 1.

0.5 MPa

20 mm

200 mm

25 mm

Fig. 1. Viga en Cantiliver cargada

Datos del material Mdulo de Young, E: 209 x 103 Mpa Coeficiente de Poisson, : 0.3. Elementos Usar C3D8I.

Luego, se analizar la viga y se graficaran los esfuerzos y los desplazamientos resultantes.

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1. CREANDO UNA PARTE Se usa el mdulo Part para crear cada una de las partes que se han de analizar. Se comenzara creando un cuerpo slido tridimensional deformable. Esto se hace delineando el perfil en dos dimensiones de la viga (un rectngulo) y extruyndolo. ABAQUS/CAE entra automticamente al Sketcher dibujador cuando se ha de crear una parte. Nota: ABAQUS/CAE a menudo muestra un corto mensaje Prompt en el rea de aviso indicando cual es el prximo paso que se debe seguir (Fig. 2).Backup Prompt

Cancel Fig. 2 .Mensajes e instrucciones desplegadas en el rea de avisoSi se hace clic en el botn Cancel, se cancela la tarea en ejecucin. Si se hace clic en el botn Backup, cancela el paso en ejecucin y retorna al paso previo.

Para crear la viga en Cantiliver: 1. Obsrvese que al abrirse ABAQUS/CAE, ste carga automticamente al mdulo Part. De cualquier forma, la manera de acceder a los mdulos es a travs de la lista localizada bajo la barra de herramientas, haciendo clic en el mdulo que se desea entrar (Fig. 3).

Fig. 3. Lista de mdulos

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Cuando el mdulo Part est abierto, ste despliega la caja de herramientas del mdulo en el lado izquierdo de la ventana viewport del ABAQUS/CAE. Esta caja de herramientas posee grupos de iconos que permiten a usuarios ir rpidamente a las opciones que estn dentro del men de barra. Cada mdulo despliega su propio grupo de herramientas. A lo largo de este ejemplo se manejaran las dos opciones de acceder a las herramientas, por la barra del men por la misma caja de herramientas. 2. En la barra del men seleccionar Part Create (Fig. 4) de la caja de herramientas el icono para crear la viga.

Fig. 4. Seleccionando una herramienta desde el men de barra

El cuadro de dilogo Create Part aparece. En el cuadro de dilogo Create Part (Fig. 5) se debe dar un nombre a la parte que se esta creando, seleccionar el espacio en donde se desea modelar, el tipo de modelado y la forma y tipo de la base caracterstica, adems de configurar el tamao aproximado del Sketcher. Se puede editar y reescribir una parte despus de crearla, pero no se puede cambiar su espacio de modelado, tipo o base caracterstica. 3. Para el caso de este ejemplo, en Name escribir Viga como el nombre de la parte. Aceptar las opciones que aparecen activas por omisin: 3D en el recuadro Modeling Space, Deformable en el recuadro Type y Solid en el recuadro Shape de Base Feature bajo el tipo de Extrusion. En el campo de texto Aproximate size (tamao aproximado) escribir 250. 4. Hacer clic sobre Continue para salir de la caja de dilogo Create Part y acceder al Sketcher. ABAQUS/CAE entra automticamente en el Sketcher (ventana cuadriculada en donde se dibujan los perfiles de las partes a extruir. Fig. 6). La caja de herramientas del Sketcher aparece en el lado izquierdo de la ventana principal y la malla del Sketcher se activa. El Sketcher contiene un conjunto de herramientas bsicas que permiten hacer un bosquejo bidimensional del perfil de la parte que se esta construyendo. ABAQUS/CAE entra en el Sketcher cada vez que se crea o edita una parte. Para terminar de usar el Sketcher, hacer clic con el botn 2 del ratn en la

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ventana y cancelar el procedimiento (Cancel Procedure), y luego presionar Done a travs del botn 2 del ratn el rea de aviso

Fig. 5. Caja de dialogo Create Part

Fig. 6. Sketcher dibujador

Los siguientes aspectos del Sketcher permiten ayudar a dibujar la geometra deseada: La cuadrcula del Sketcher ayuda a colocar el cursor y alinear objetos en la ventana. Las lneas origen del Sketcher. indican los ejes X e Y del dibujo e interceptan en el

Cuando se selecciona una herramienta del Sketcher, ABAQUS/CAE muestra la coordenada X e Y del cursor en la esquina superior izquierda de la ventana.

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Un sistema de referencia en la esquina inferior izquierda de la ventana indica la relacin entre el plano del dibujo y la orientacin de la parte. 5. Para hacer el dibujo del perfil de la viga en Cantiliver, se necesita dibujar un rectngulo. Para seleccionar la herramienta de dibujo del rectngulo, se hace lo siguiente: a. En la caja de herramientas del Sketcher, hacer clic sobre el icono oa

travs de la barra del men seleccionar Add Line Rectangle, para crear un rectngulo. Al ser seleccionada, la herramienta de dibujo del rectngulo aparece en la caja de herramientas del Sketcher con un fondo blanco indicando que la

misma se ha activado. ABAQUS/CAE despliega mensajes en el rea de aviso para guiar el procedimiento. 6. En la ventana, dibujar el rectngulo de acuerdo a los siguientes pasos: a. Notar que cuando se mueve el cursor sobre la ventana, ABAQUS/CAE muestra las coordenadas X e Y en la esquina superior izquierda (Fig. 7). b. Hacer clic, en una de las esquinas del rectngulo, en la coordenada (-100,10). c. Mover el cursor a la esquina opuesta de coordenada (100, -10) y hacer clic. De esta manera el rectngulo ser de 20 cuadros a lo largo y 2 a lo alto como se muestra en la Fig. 8. d. Terminado de dibujar el rectngulo, hacer clic con el botn 2 del ratn en la ventana y presionar Cancel Procedure desactivar la herramienta activa.

Fig. 7. Visualizacin de las coordenadas X y Y del

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Fig. 8. Dibujo del rectngulo

7. En caso de que se cometa algn error mientras se este usando el Sketcher, se pueden borrar lneas del dibujo realizado, siguiendo los siguientes pasos: a. De las herramientas del Sketcher, seleccionar men seleccionar Edit Delete Entities. b. En el dibujo de la parte hacer clic sobre la lnea que se desea borrar (ABAQUS/CAE resalta la lnea que se desea borrar en color rojo). c. Para borrar la lnea seleccionada, hacer clic con el botn 2 del ratn en la ventana y presionar Done o desde el rea de avisos haciendo clic igualmente en Done. d. Repetir los pasos b. y c. tantas veces como sea necesario. e. Para terminar de usar la herramienta Delete, hacer clic con el botn 2 del ratn en la ventana y presionar Cancel Procedure o desactivar el icono de la herramienta (hacer clic en ella misma, su fondo pasara de blanco a gris). 8. En el rea de aviso a travs del botn 2 del ratn, hacer clic sobre Done para confirmar que el perfil dibujado es el que ser extruido y salir del Sketcher. 9. Como se esta creando una parte mediante el procedimiento de extrusin, ABAQUS/CAE muestra la caja de dilogo Edit Base Extrusin (Fig. 9) donde se pide la distancia a extruir del dibujo del perfil de la parte creada. Para este caso escribire 25 en Depth y los parmetros por defecto de Options. Presionar OK. o a travs de la barra del

Fig. 9. Caja de dialogo Edit Base

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ABAQUS/CAE despliega una vista isomtrica de la nueva parte, tal como se muestra en la Fig. 10.

Fig. 10. Vista isomtrica de la viga

10. Antes de continuar con este ejemplo, salvar el modelo en un archivo de base de datos del modelo, para ello: a. En la barra de men, seleccionar File Save. La caja de dilogo Save Model Database As aparece. b. Escribir un nombre para la nueva base de datos del modelo en el campo File Name (para este ejemplo, Ejemplo1), y hacer clic en OK. No hay necesidad de incluir la extensin del archivo; ABAQUS/CAE automticamente aade .cae en el nombre del archivo. ABAQUS/CAE almacena la base de datos del modelo en un archivo nuevo y vuelve al mdulo Part. La barra de ttulo de la ventana principal de ABAQUS/CAE exhibe la direccin y el nombre de la base de datos del modelo creado. 2. CREANDO UN MATERIAL Se usa el mdulo Property para crear un material y definir sus propiedades. Para este ejemplo se crear un material elstico lineal con un mdulo de elasticidad (o de Young), E de 209x103 Mpa y una relacin de Poisson de = 0.30. Para definir el material: 1. En la lista de mdulos que se encuentra en la barra de herramientas, seleccionar Property para entrar en el mdulo de propiedades. 2. En la barra del men, seleccionar Material del mdulo hacer clic en la herramienta El cuadro de dilogo Edit Material aparece.8

Create o de la caja de herramientas para crear un material nuevo.


3. En la caja de dilogo Edit Material: a. Nombrar al material Acero. b. Usar la barra del men del editor del material que aparece dentro del rea de opciones de material (Material Options). Algunos de los items contienen submens. c. De la barra del men de editor de material, seleccionar Mechanic Elasticity Elastic como se muestra en la Fig. 11. ABAQUS/CAE despliega la forma de los datos elsticos (Fig 12). d. Escribir el valor correspondiente al mdulo de elasticidad, E de 209.0x103, y el correspondiente al mdulo de Poisson, de 0.30, en sus respectivos campos Youngs Modulus y Poissons Ratio. Las dems opciones de Elastic dejarlas por defecto.

Fig. 11. Seleccin de la propiedad elstica del material

Fig. 12. Forma de datos elsticos

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e. Hacer clic en OK para salir del editor de materiales. 3. DEFINIENDO Y ASIGNANDO LAS PROPIEDADES DE LA SECCION Se definen las propiedades de la seccin de un modelo creando secciones en el mdulo Property. Despus de crear la seccin, se puede usar uno de los siguientes dos mtodos para asignar la seccin a la parte creada. Se puede simplemente seleccionar una regin de la parte creada y asignar la seccin a la regin seleccionada, Se puede hacer uso del conjunto de herramientas para crear un grupo homogneo que contenga la regin y asignar la seccin al grupo. Para este ejemplo se creara una sola seccin slida homognea, que se le asignara a la viga seleccionndola desde la ventana. La seccin del slido contendr una referencia del material que se acaba de crear. 3.1. Definiendo una seccin slida homognea Una seccin slida homognea es el tipo de seccin ms simple que se puede definir; esta incluye solamente una referencia del material y un espesor del plano esfuerzo / deformacin. 1. En la barra de men, seleccionar Section mdulo hacer clic en la herramienta dilogo Create Section aparece. 2. En el cuadro de dilogo Create Section (Fig. 13): a. Nombrar la seccin, SeccionViga. b. En la lista Category aceptar Solid como la seleccin por omisin de categora. c. En la lista Type aceptar Homogeneous como la seleccin por omisin del tipo. d. Hacer clic sobre Continue. El cuadro de dilogo Edit Section aparece. 3. En el cuadro Edit Section (Fig 14): Create o de la caja de herramientas del para crear la seccin. El cuadro de

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a. Aceptar los valores por omisin, Acero como material asociado con la seccin y el valor de 1 para el espesor del plano de esfuerzo / deformacin. b. Hacer clic sobre OK.

Fig. 13. Cuadro de dialogo Create Section

Fig. 14. Cuadro de dialogo Edit Section

3.2. Asignando la seccin a la viga en Cantiliver Para hacer esto, se usa Assign del mdulo Property para asignar la seccin SeccionViga a la viga. 1. De la barra del men, seleccionar Assign del mdulo hacer clic en la herramienta Section o de la caja de herramientas para asignar la seccin.

2. Hacer clic en cualquier lugar sobre la viga, para seleccionarla como la regin a la que se asignara la seccin. ABAQUS/CAE resalta la viga entera (Fig. 15).

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Fig. 15. Seleccin de la regin a asignar la seccion creada

3. Hacer clic con el botn 2 del ratn en la ventana y seleccionar Done hacer clic sobre el botn Done en el rea de aviso. El cuadro de dilogo Assign Section aparece (Fig. 16), conteniendo una lista de las secciones existentes. 4. Aceptar la seccin SeccionViga como la seccin por omisin y hacer clic sobre OK.

Fig. 16. Cuadro de dialogo Assign Section

El ABAQUS/CAE asigna la definicin de la seccin a la viga y cierra el cuadro de dilogo Assign Section. 4. EMSAMBLANDO EL MODELO Cada parte que se crea esta orientada en su propio sistema coordenado y es independiente de las otras partes en el modelo. Haciendo uso del mdulo Assembly se puede definir la geometra del modelo finalizado, a travs de la creacin de instancias (Instances) de una parte y luego mediante la ubicacin relativa de ellas con respecto a otras, ensamblarlas en un sistema global de coordenadas. El modelo de este ejemplo solo contiene una parte pero otros pueden contener ms de una. ABAQUS/CAE coloca la instancia de modo que el origen del dibujo que defini el perfil rectangular de la viga, coincida con el sistema de coordenada global.12


Para ensamblar el modelo se sigue el siguiente procedimiento: 1. En la lista de mdulos, seleccionar Assembly para entrar al mdulo de ensamblaje. 2. De la barra del men, seleccionar Instance del mdulo hacer clic en la herramienta de dilogo Create Instance aparece (Fig 17). 3. En el cuadro de dilogo Create Instance, aceptar en Parts la seleccin por defecto Viga (por ser la nica) y hacer clic sobre OK. Create de la caja de herramientas para ensamblar el modelo. El cuadro

Fig. 17. Cuadro de dialogo Create

ABAQUS/CAE crea una instancia de la viga en Cantiliver y la muestra usando una orientacin isomtrica (Fig. 18). En este ejemplo, una sola instancia de la viga define el ensamblaje. Un segundo sistema de referencia (ubicado en la parte inferior izquierda de la Fig. 18) indica el origen y orientacin del sistema coordenado global.

Fig. 18. Orientacin isomtrica de la viga instada

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4. En la barra de herramientas en la parte superior de la ventana, hacer clic sobre la herramienta de manipulacin Rotate View, .

Cuando se mueve el ratn dentro de la ventana, aparece un crculo. 5. Teniendo pulsado el botn 1 del ratn, arrastrar el ratn sobre la ventana para rotar el modelo y examinarlo de todos los lados. Hacer clic con el botn 2 del ratn en la ventana y presionar Cancel Procedure desactivar dicha herramienta, para salir de la misma. Existen otras herramientas (Fig. 19) disponibles en la barra de herramientas para ayudar a examinar el modelo. Se puede experimentar con ellas, seleccionndolas como se hizo con Rotate.

Pan View

Magnify View

Box Zoom View

Auto-Fit View

Fig. 19. Otras herramientas de manipulacin de vista disponibles

5.

CONFIGURANDO EL ANLISIS

Ahora que se tiene la parte creada, se puede pasar al mdulo Step para configurar el anlisis. Para la viga de este ejemplo, el anlisis consistir de 2 pasos: Un paso inicial, en el cual se aplicara una condicin de borde que restringen uno de los extremos de la viga y un paso esttico general, en el cual se aplica una carga de presin en la cara tope de la viga. Nota: ABAQUS/CAE genera el paso inicial automticamente, pero se debe usar el mdulo Step para crear los dems pasos del anlisis. El mdulo Step tambin permite solicitar la salida para cualquier paso en el anlisis. 5.1. Creando un paso de anlisis Se usa el men Step para crear un paso esttico general que sigue al paso inicial del anlisis. Para crear un paso esttico general: 1. En la lista de mdulos, seleccionar Step para entrar al mdulo de pasos. 2. En la barra del men principal, seleccionar Step Create de la caja de para crear el paso. El14

herramientas del mdulo hacer clic en la herramienta


cuadro de dilogo Create Step (Fig. 20) aparece con una lista de todos los procedimientos generales y el nombre del paso por defecto Initial. Se debe recordar que los procedimientos de anlisis general son aquellos que pueden ser usados en anlisis de respuesta lineal y no lineal. 3. Nombrar al paso PasoViga. 4. De la lista de procedimientos generales disponibles en el cuadro de dilogo Create Step, seleccionar Static General si este no esta seleccionado, y hacer clic en Continue.

Fig. 20. Cuadro de dialogo Create

5. El cuadro de dilogo Edit Step aparece (Fig. 21) con las opciones por defecto para un paso esttico general.

Fig. 21. Cuadro de dialogo Edit Step

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6. La lengeta Basic es seleccionada por defecto. En el campo de Description escribir Carga en el tope de la viga. 7. Hacer clic sobre la lengeta Incrementation y aceptar la opcin del incremento de tiempo que aparece por defecto. Hacer clic en la lengeta Other para ver sus contenidos, aceptar los valores por defecto proporcionados para el paso. 8. Hacer clic sobre OK para crear el paso y salir del cuadro de dilogo Edit Step. 5.2. Salida de datos Cuando el modelo es sometido al anlisis ABAQUS/Standard ABAQUS/Explicit escribe los resultados del anlisis en una base de datos de salida. Adicionalmente, si se crea un paso el programa genera automticamente un grupo de salidas por defecto, pero necesariamente estas no tienen que ser las que el analista requiere. Por lo tanto, para cada paso creado, el usuario puede usar el Field Output Request Manager y el History Output Request Manager para hacer lo siguiente: Seleccionar las variables que ABAQUS escribir en la base de datos de salida. Seleccionar los puntos de la seccin del elemento para los cuales ABAQUS generara los datos. Seleccionar la regin del modelo para la cual ABAQUS generara los datos. Cambiar la frecuencia con la que el ABAQUS escribir la data en la base de datos Cuando se crea un paso, ABAQUS/CAE genera por defecto una salida requerida para el paso. Para la viga del ejemplo, simplemente, se examinara las salidas requeridas y se aceptara la configuracin por defecto. Para examinar las salidas requeridas: 1. En la barra del men, seleccionar Output Field Output Request Manager de la caja de herramienta del mdulo, al lado de herramienta para examinar las salidas. , hacer clic en la

ABAQUS/CAE desplegar el Field Output Request Manager administrador del campo de salidas requeridas (Fig. 22). Este administrador Manager despliega una lista alfabtica de las salidas requeridas existentes a lo largo del lado izquierdo de la caja de dilogo. Los nombres de todos los pasos en el anlisis aparece a lo ancho de la parte superior de la caja de dilogo en el orden de ejecucin. La tabla formada por estas dos listas, despliegan el estado de cada salida requerida en cada paso.

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Fig. 22. Field Output Request Manager administrador de campo de salidas requeridas

2. Revisar las salidas requeridas por defecto que ABAQUS/CAE genera para el paso esttico general creado, PasoViga. 3. Hacer clic a la celda, en la tabla etiquetada, Created; esa celda se destaca y la siguiente informacin relacionada a la celda aparece en la leyenda en la parte baja del Manager: Step procedure: El tipo de procedimiento del anlisis realizado en el paso en esa columna. Variables: La lista de las variables de salidas. Status: El estado de la salida requerida. 4. En el lado derecho del Field Output Request Manager, hacer clic sobre Edit para ver informacin ms detallada referente a las salidas requeridas. El editor de campo de salida requerida Edit Field Output Request aparece (Fig. 23). En Output Variables del cuadro de dilogo, una caja de texto lista todas las variables que sern salida. Si se cambia alguna de las opciones de salida, siempre podrn retornarse a las que se presentan por defecto haciendo clic en Preselect Default sobre el cuadro de texto. 5. Hacer clic sobre los triangulitos verdes que aparecen al lado de cada categora para ver exactamente cuales variables han sido solicitadas. Los cuadros al lado de cada titulo de categora permiten ver rpidamente si todas las variables de esa categora sern salida. 6. Basndose en opciones que aparecen en la parte inferior del cuadro de dilogo (despus de las categoras), la data ser generada por defecto en cada punto de la seccin por defecto en el modelo y ser escrita en la base de datos de salida despus de cada incremento durante el anlisis.

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Fig. 23. Cuadro de dialogo Edit Field Output Request

7. Hacer clic sobre Dismiss para cerrar el Field Output Request Manager. 8. Revisar la historia de salidas requeridas de forma similar, seleccionando Output History Output Request Manager desde el men de barras de la caja de herramienta del mdulo, al lado de , hacer clic en la herramienta .

6. APLICANDO UNA CONDICION DE BORDE Y UNA CARGA AL MODELO Las condiciones de borde y las cargas dependen del paso, lo que significa que se debe indicar en que paso pasos estarn activas. Una vez que se han definido los pasos del anlisis, se puede usar el mdulo Load para definir las siguientes condiciones prescritas: Una condicin de borde que restringe uno de los extremos de la viga en Cantiliver en las direcciones x, y y z (ver Fig. 1); esta condicin de borde es aplicada en el paso inicial.

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Una carga aplicada en la cara tope de la viga; la carga es aplicada durante el paso de anlisis general (ver Fig. 1). 6.1. Aplicando una condicin de borde a uno de los extremos de la viga en Cantiliver Se usa el men BC las herramientas del mdulo para crear una condicin de borde que restrinja la viga en Cantiliver en uno de sus extremos. Para aplicar las condiciones de borde a uno de los extremos de la viga en Cantiliver: 1. En la lista de mdulos, seleccionar Load para entrar a dicho mdulo. 2. De la barra del men, seleccionar BC Create de la caja de herramienta del mdulo, hacer clic en para crear la condicin de borde. La caja de dilogo Create Boundary Condition aparece (Fig. 24).

Fig. 24. Caja de dialogo Create Boundary Condition

3. En la caja de dilogo Create Boundary Condition: a. Nombrar a la condicin de borde Empotramiento. b. De la lista de pasos Step, seleccionar Initial como el paso en el cual la condicin de borde ser activada. c. En la lista Category, aceptar Mechanical como la seleccin de categora por defecto. d. En la lista Type for Selected Step, aceptar Symmetry/Antisymmetry/Encastre como la seleccin por defecto del tipo de condicin de borde para el paso seleccionado y hacer clic en Continue.

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ABAQUS/CAE despliega mensajes en el rea de avisos para guiar el procedimiento. 4. Hacer clic sobre la cara del extremo izquierdo de la viga en Cantiliver para seleccionar la regin a la que se aplicaran las restricciones. La cara deseada se muestra en Fig. 25.

Fig. 25. Seleccin de la regin sobre la cual aplicar la condicin de borde

En caso de que ABAQUS/CAE no seleccione el rea correcta, se puede trabajar la herramienta de opciones de seleccin Show/Hide Selection Options que aparecen en el rea de aviso, la cual permite escoger la superficie correcta. Por defecto, cuando se hace clic en una regin que solape ms de una cara, ABAQUS/CAE selecciona la cara ms cercana a la pantalla. Para seleccionar la cara del extremo izquierdo de la viga en Cantiliver sin cambiar la vista de la viga, se necesita apagar este comportamiento por defecto y recorrer por la seleccin correcta. Esto se hace de la siguiente forma: Del rea de aviso hacer clic en la herramienta de opciones de seleccin .

De la caja de dilogo Options que aparece, desactivar la herramienta de objeto ms cercano .

Hacer clic sobre la cara deseada. ABAQUS/CAE despliega los botones Next, Previous, y OK sobre el rea de aviso. Hacer clic sobre Next Previous hasta que la cara seleccionada sea la correcta. Hacer clic en OK para aceptar la seleccin.

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5. Hacer clic con el botn 2 del ratn en la ventana y seleccionar Done hacer clic en Done en el rea de aviso, para indicar que se ha acabado la seleccin. La caja de dilogo Edit Boundary Condition aparece (Fig. 26).

Fig. 26. Caja de dialogo Edit Boundary Condition

6. En la caja de dilogo Edit Boundary Condition: a. Seleccionar ENCASTRE b. Hacer clic OK para crear la condicin de borde y para cerrar la caja de dilogo. ABAQUS/CAE despliega flechas en cada esquina y los puntos medios sobre la cara seleccionada para indicar los grados de libertad impedidos (Fig. 27). Las flechas simplemente dirigidas representa una restriccin que es aplicada a un grado de libertad traslacional. Flechas doblemente dirigidas representan un impedimento que es aplicado a un grado de libertad rotacional. Un condicin de borde de ENCASTRE restringe todo, los seis grados de libertad.

Fig. 27. Restriccin de la cara seleccionada

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7. En la barra del men, seleccionar BC Manager de la caja de herramienta del mdulo, al lado de , hacer clic en la herramienta . ABAQUS/CAE despliega el Boundary Condition Manager administrador de la condicin de borde (Fig. 28).

Fig. 28. Boundary Condition Manager administrador de la condicin de borde

En l se indica que la condicin de borde es Created (activada) en el paso inicial y es Propagated (continua siendo activa) en el paso esttico general PasoViga. 8. Hacer clic sobre Dismiss para cerrar el Boundary Condition Manager. 6.2. Aplicando una carga en el tope de la viga en Cantiliver Ahora que se tiene restringido uno de los extremos de la viga, se puede aplicar una carga distribuida a la cara tope de la viga. La carga es aplicada durante el paso esttico general creado anteriormente. Para aplicar una carga en el tope de la viga en Cantiliver: 1. De la barra del men, seleccionar Load Create de la caja de herramienta del mdulo, hacer clic en Load aparece (Fig. 29). para crear la carga a aplicar. La caja de dilogo Create

Fig. 29. Caja de dialogo Created

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2. En la caja de dilogo Create Load: a. Nombrar a la carga Presion. b. De la lista de pasos Step, seleccionar PasoViga como el paso en cual la carga ser activada. c. En la lista Category, aceptar Mechanical como la seleccin de categora por defecto. d. En la lista Type for Selected Step, seleccionar Pressure como el tipo de carga para el paso seleccionado, y hacer clic en Continue. 3. En la ventana, seleccionar la cara tope de la viga como la superficie a la cual ser aplicada la carga. La cara deseada es mostrada por la cara rayada en la Fig. 30.

Fig. 30. Seleccin de la regin sobre la cual aplicar la carga de presin

4. Hacer clic con el botn 2 del ratn y seleccionar Done sencillamente hacer clic en Done en el rea de aviso, para indicar que se ha acabado la seleccin de la regin. La caja de dilogo Edit Load aparece (Fig. 31). 5. En la caja de dilogo Edit Load: a. Introducir, en el campo de texto Magnitude, una valor de 0.5 para la magnitud de la carga. b. Aceptar la seleccin de Amplitude por defecto. ABAQUS rampeara hacia arriba la carga durante el paso. c. Hacer clic en OK para crear la carga y cerrar la caja de dilogo. ABAQUS/CAE despliega flechas sealando hacia abajo, a lo largo de la cara tope de la viga, para indicar la carga aplicada en la direccin de 2 (Fig. 32).

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Fig- 32. Aplicacin de la carga de presin en la cara tope de la viga

6. Examinar el Load Manager administrador de carga (se accede a el desde la barra del men, seleccionando Load Manager de la caja de herramienta del mdulo, al lado de , haciendo clic en la herramienta ) y chequear que la carga ha

sido creada (created) en el paso esttico general PasoViga (Fig. 33).

Fig. 33. Load Manager administrador de carga

7. Hacer clic sobre Dismiss para cerrar el Load Manager. 7. MALLANDO EL MODELO El mdulo Mesh se usa para generar la malla de elementos finitos. Se puede seleccionar la tcnica de mallado que ABAQUS/CAE usar para crear la malla, la forma del elemento y el tipo del elemento. ABAQUS/CAE usa diferentes tcnicas para hacer el mallado. La tcnica de mallado por defecto, asignada al modelo, esta indicada por el color del modelo cuando se entra al mdulo Mesh; si ABAQUS/CAE muestra el modelo en color anaranjado, este no puede ser mallado sin asistencia del usuario.

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7.1. Para asignar los controles del mallado 1. En el listado de mdulos, hacer clic sobre Mesh para entrar en el mdulo de mallado. 2. En la barra del men, seleccionar Mesh mdulo, hacer clic en la herramienta Controls de la caja de herramienta del .

El cuadro de dilogo Mesh Controls aparece (Fig. 34). ABAQUS/CAE colorea las regiones del modelo para indicar cual tcnica se usara para mallar esa regin. Para este ejemplo, ABAQUS/CAE usara el mallado estructurado para discretizar la viga y la muestra en color verde. 3. En el cuadro de dilogo, en Element Shape, aceptar Hex como la seleccin de la forma del elemento por omisin. 4. En Tecnique, aceptar Stuctured como la seleccin por omisin. 5. Hacer clic en OK para asignar los controles del mallado y cerrar el cuadro de dilogo.

Fig. 34. Cuadro de dialogo Mesh Controls

7.2. Asignando un tipo de elemento de ABAQUS Se usa la caja de dilogo Element Type para asignar un elemento particular de ABAQUS al modelo. Aunque ahora se asignara el tipo de elemento, se podra tambin esperar hasta despus de que se hubiese creado la malla. Para asignar el tipo de elemento: 1. En la barra del men, seleccionar Mesh dilogo Element Type (Fig. 35). Element Type de la caja de . Aparece el cuadro de

herramienta del mdulo, hacer clic en la herramienta

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2. En el cuadro de dilogo, aceptar las siguientes selecciones por omisin: En Element Library, Standard como la librera de elementos a usar. En Geometric Order, Linear como el orden geomtrico a aplicar en el elemento. En Family, 3D Stress como la familia de elementos a emplear en el modelo.

3. En la parte mas baja del cuadro de dilogo, examinar las opciones de la forma del elemento. Una breve descripcin del elemento seleccionado esta disponible seguidamente a la opcin Element Controls. De esta forma el modelo es un slido tridimensional, solamente los tipos de elemento slido tridimensional (Hexadrico sobre la lengeta Hex, prisma triangular sobre Wedge, y tetradrico sobre Tet) se muestran. 4. En la lengeta Hex (activa por defecto), seleccionar Incompatible modes, de la lista de Element Controls. Una descripcin del tipo de elemento C3D8I aparece en la parte inferior del cuadro de dilogo. 5 Hacer clic en OK para asignar el tipo de elemento y para cerrar el cuadro de dilogo.

Fig. 35. Cuadro de dialogo Element Type

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7.3. Creando el mallado El mallado bsico es una operacin de dos pasos: primero se dividen los bordes de la parte (Seeding), y entonces se malla dicha parte. Se selecciona el nmero de divisiones basado en el tamao del elemento deseado en el nmero de elementos que se desean a lo largo de los bordes, y ABAQUS ubica los nodos de la malla en las divisiones siempre que sea posible. Para el ejemplo, la divisin por defecto generara una malla con elementos hexadricos. Para mallar el modelo: 1. En la barra del men, seleccionar Seed mdulo, hacer clic en la herramienta . Instance de la caja de herramienta del

En el rea de aviso aparece el tamao del elemento por defecto que ABAQUS/CAE usar para dividir la parte. Este tamao de elemento por defecto esta basado en el tamao de la parte. 2. En el rea de aviso, borrar el tamao de elemento por defecto de 20.0 y escribir un valor de 10.0, y presionar [Enter]. ABAQUS/CAE aplica las divisiones a la parte, como se muestra en la Fig. 36. Se puede ganar mas control del mallado resultante si se divide cada borde de la parte individualmente.

Fig. 36. Divisin aplicada a la viga (Seeding) 3. Hacer clic con el botn 2 del ratn en la ventana y seleccionar Cancel procedure desactivando la herramienta, para aceptar la divisin realizada. 4. Del men de barra, seleccionar Mesh Instance de la caja de herramienta del mdulo, hacer clic en la herramienta para mallar la parte.

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5. De los botones del rea de aviso, hacer clic en Yes para confirmar que se quiere mallar la parte. ABAQUS/CAE malla la parte y muestra la malla resultante, tal como muestra en la Fig. 37.

Fig. 37. Mallado de la parte instada

8. CREANDO Y SOMETIENDO UN TRABAJO DE ANLISIS Una vez configurado el anlisis, se debe abrir el mdulo Job para crear un trabajo que esta asociado con el modelo y someter ese trabajo al anlisis. Para crear y someter un trabajo de anlisis: 1. En la lista de mdulos, hacer clic sobre Job para entrar al mdulo de trabajo. 2. De la barra del men, seleccionar Job Create de la caja de herramienta del mdulo, hacer clic en la herramienta para crear el trabajo. El cuadro de dilogo Create Job aparece con una lista de los modelos que estn disponibles en la base de datos de modelos (Fig. 38). Nombrar al trabajo Deformada.

Fig. 38 Lista de modelos disponibles

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Hacer clic en Continue para crear el trabajo. La caja de dilogo Edit Job aparece (Fig. 39).

Fig. 39. Caja de dialogo Edit Job

3. En el campo Description, escribir Ejemplo N1. Viga en Cantiliver. 4. De la barra de men, seleccionar Job Manager de la caja de herramienta del mdulo, hacer clic en la herramienta Manager. El Job Manager administrador de trabajo aparece (Fig. 40) y despliega una lista de los trabajos, el modelo asociado con cada trabajo, el tipo de anlisis y el status del trabajo. , al lado de , para iniciar el Job

Fig. 40. Job Manager administrador de trabajo

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5. De los botones del lado derecho del Job Manager, hacer clic en Submit para someter el trabajo al anlisis. Durante esta etapa, primeramente se crea el archivo de entrada (*.inp) y luego este es sometido al anlisis. Despus que se somete el trabajo al anlisis, la informacin en la columna de Status se actualiza para indicar el Status del trabajo. La columna de Status para este ejemplo podr mostrar alguno de los siguientes mensajes: Submitted mientras se esta generando el archivo de entrada (*.inp). Running mientras ABAQUS analiza el modelo. Completed cuando el anlisis se ha completado, y la salida se ha escrito en la base de datos de salida. Aborted si ABAQUS/CAE encuentra un problema con el archivo de entrada en el anlisis. Adems, ABAQUS/CAE reporta el problema en el rea de mensaje. De aparecer este ltimo tipo de mensaje, se deben chequear los archivos,.dat, .inp, .msg, con la finalidad de encontrar la fuente que causa el problema, corregirla y despus someter el modelo nuevamente al anlisis. 6. Cuando el trabajo se completa exitosamente, esta listo para ver los resultados del anlisis con el uso del mdulo Visualization (de visualizacin). De los botones del lado derecho del Job Manager, hacer clic en Result. ABAQUS/CAE carga el mdulo Visualization, abre la base de datos de salida creada por el trabajo, y muestra una representacin grafica del modelo. 7. VISUALIZANDO LOS RESULTADOS DEL ANLISIS Se usa el mdulo Visualization para leer la base de datos de salida que ABAQUS/CAE genera durante el anlisis y para ver los resultados del mismo. En este ejemplo, al ser nombrado al trabajo como Deformada, cuando este es creado; ABAQUS/CAE nombra a la base de datos de salida como Deformada.odb. Cuando se abre una base de datos de salida, ABAQUS/CAE inmediatamente despliega, en pantalla, una rpida representacin del modelo que es similar a un dibujo de la viga sin deformacin. Para este ejemplo, se visualizara, la deformada y el contorno de esfuerzos de Von Mises. Para visualizar los resultados del anlisis: 1. Luego de hacer clic en Result, ABAQUS/CAE carga el mdulo Visualization, abre el archivo Deformada.odb, y muestra un rpido ploteo del modelo, tal como se muestra en la Fig. 41.30


Fig. 41. Ploteo rpido del modelo

Adems, en la Fig. 41 aparece un bloque de titulo que indica lo siguiente: o Descripcin del trabajo, o La base de datos de salida desde la cual ABAQUS/CAE lee la data, o La versin del ABAQUS/Standard ABAQUS/Explicit que fue usada para generar la base de datos de salida, y o La fecha en que la base de datos de salida fue generada. Y un bloque de estado que indica: o El nombre del paso y la descripcin del mismo, o El incremento dentro del paso, o El tiempo del paso, y o Cuando se esta visualizando una forma deformada, la variable deformada y el factor de escala de deformacin. Es importante saber que por defecto u omisin ABAQUS/CAE plotea el ltimo paso y el ltimo marco del anlisis. 2. En la barra del men, seleccionar Plot Undeformed Shape de la caja de herramienta del mdulo, hacer clic en la herramienta , para ver el modelo sin

la deformada. El cambio de color del modelo a verde indica tal hecho. 3. En la barra del men, seleccionar Plot Deformed Shape de la caja de herramienta del mdulo, hacer clic en la herramienta deformado. 4. Hacer clic en la herramienta auto-fit . De esta manera, el ploteado completo , para ver el modelo

del modelo es reescalado para ajustarse en la ventana, tal y como se muestra en la Fig. 44.

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5. En la barra del men principal, seleccionar Plot herramienta del mdulo, hacer clic en la herramienta esfuerzos de Von Mises, como se ve en la Fig. 45.

Contour de la caja de , para visualizar los

Fig. 44. Ploteo de la forma deformada del

Fig. 45. Ploteo de contorno de los esfuerzos de Von Mises

6. Hacer clic en el botn Contour Options, en la esquina derecha inferior del area de aviso, para cambiar la apariencia del dibujo presentado. El cuadro de dilogo Contour Plot Options aparece (Fig. 46). Este cuadro se puede usar, por ejemplo, para mostrar nodos y elementos etiquetados, cambiar el factor de escala de la deformacin del modelo para ajustar los intervalos de contorno. Para cambiar las opciones generales del ploteo, tales como activar desactivar la leyenda, seleccionar Viewport Viewport Anotacin Options del men de barra.

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Fig. 46. Cuadro de dialogo Contour Plot Options

7. Hacer clic en Cancel para cerrar el cuadro de dilogo Contour Plot Options. 8. Para un dibujo de contorno la variable desplegada por defecto depende del proceso de anlisis; en este caso, la variable por omisin son los esfuerzos de Von Mises. En el men de barra, seleccionar Result Field Output para examinar las variables que estn disponibles para desplegar. ABAQUS/CAE muestra la caja de dilogo Field Output (Fig. 47); hacer clic en la lengeta Primary Variable para seleccionar cual variable desplegar y seleccionar el invariante o componente de inters.

Fig. 47. Caja de dialogo Field Output

9. Hacer clic en Cancel para cerrar la caja de dilogo Field Output. Ahora hemos terminado con este primer ejemplo del tutorial. Los siguientes ejemplos muestran tcnicas adicionales para crear y analizar un modelo.

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EJEMPLO N 2 USANDO TECNICAS ADICIONALES PARA CREAR Y ANALIZAR UN MODELO El siguiente ejemplo muestra el proceso de modelado a travs de Abaqus/Cae; visitando cada uno de los mdulos y mostrando algunas tcnicas adicionales para crear y analizar un modelo. El problema consiste en el anlisis y modelado de una bisagra, la cual se encuentra empotrada en uno de sus extremos.0.04 m

0.04 m

0.04 m

0.02 m

0.08 m 0.02 m

Fig. 1 Bisagra a modelar

Datos del material Mdulo de Young, E: 209 GPa Coeficiente de Poisson, : 0.3. Elementos Usar C3D8R.

Luego, se analizar la bisagra bajo la carga aplicada en unas de caras y se graficaran los esfuerzos y los desplazamientos resultantes.

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1. CREANDO LA PRIMERA MITAD DE LA BISAGRA Para comenzar este ejemplo, se crea la primera parte mitad de la bisagra. Esta porcin de la bisagra est compuesta de las siguientes caractersticas: Un cubo (caracterstica base). Un ala que se extiende del cubo. El ala tambin incluye un agujero de gran dimetro a travs del cual el pasador es insertado. Un pequeo orificio de lubricacin en una esquina del ala. Para crear el cubo: Para crear el cubo (como la caracterstica base), se crea un slido, tridimensional, extruyendo la parte y etiquetndola. Para ello, se dibuja su perfil y se extruye el mismo una distancia especfica para producir la caracterstica base de la primera mitad de la bisagra. El cubo deseado es mostrado en la figura 2. 1. En la lista de mdulos, presionar Part para entrar a dicho mdulo. 2. De la caja de herramientas del mdulo, seleccionar dilogo Create Part aparece. paraFig. 2. Cubo (Caracterstica base)ubo

crear una nueva parte. La caja de

3. Nombrar a la parte Bisagraorificio. Aceptar los siguientes opciones por defecto: Un cuerpo tridimensional deformable (3D/Deformable), Una caracterstica base por extrusin de slido (Solid/Extrusion). 4. El campo de texto Approximate size, escribir 0.2. Presionar Continue para definir la parte.

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5. De la caja de herramientas de Sketcher, seleccionar la herramienta de construccin de rectngulo .

6. Para dibujar el perfil, ubicar el cursor, sobre la cuadrcula, en el punto (-0.02, 0.02), y presionar el botn 1 del ratn para definir la primera esquina del rectngulo. Ahora, presionar el botn 1 otra vez, pero en (0.02, 0.02) para definir la esquina opuesta. Importante: Para completar este ejemplo satisfactoriamente, es importante que se utilice las dimensiones indicadas y no desviarse del ejemplo; de otra manera, se encontrarn dificultades para ensamblar el modelo. 7. Presionar en la ventana el botn 2 del ratn y Cancel Procedure para desactivar la herramienta de construccin de rectngulos. Por ltimo, presionar otra vez el botn 2 del ratn y Done para salir de Sketcher. La caja de dilogo Edit Base Extrusion aparece. 8. En el campo de texto Depth escribir una profundidad de extrusin de 0.04 y presionar OK. ABAQUS/CAE sale de Sketcher y muestra la caracterstica base, un cubo, como el de la figura 2. 2. ADICIONANDO EL ALA A LA CARACTERSTICA BASE Ahora se adiciona un slido (el ala) a la caracterstica base (el cubo). Se selecciona una cara del cubo para definir el plano de dibujo y se extruye el perfil dibujado hasta la mitad de la profundidad del cubo. El cubo y el ala son mostrados en la figura. Para adicionar el ala a la caracterstica base: 1. De la caja de herramientas del mdulo, seleccionar .

2. Seleccionar una cara para definir el plano de dibujo. a. Seleccionar la cara frontal del

Figura 3. Adicin del ala a la caracterstica base

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cubo. 3. Seleccionar una arista que aparecer vertical y en el lado derecho del dibujo, como se muestra en la figura 4.

Seleccionar esta arista

Fig. 4. Seleccin de la arista sobre el cubo

cubo El Sketcher se inicia y el dibujo del ala que se crear es ilustrado en la figura 5.

Fig. 5. Ala creada en el Sketcher y adicionada al cubo

4. De la caja de herramientas de Sketcher, seleccionar

.

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5. Dibujar tres lados de un rectngulo, como se muestra en la figura 6. Los cuatro vrtices debern ser en (0.04, 0.02), (0.02, 0.02), (0.02, -0.02), y (0.04, -0.02).

Fig. 6. Dibujo de los tres lados del rectngulo para el ala

6. Presionar en la ventana el botn 2 del ratn y Cancel Procedure para desactivar la herramienta de construccin de lneas conectadas. De la caja de herramientas de Sketcher, seleccionar .

7. Para trazar el arco, hacer clic en (0.04, 0.00) como centro, y en los vrtices (0.04, 0.02) y (0.04, -0.02). ABAQUS/CAE dibuja el arco en direccin de las agujas del reloj desde el primer vrtice al segundo. El arco resultante es mostrado en la figura 7.

Fig. 7. Dibujo del arco del ala

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Presionar en la ventana el botn 2 del ratn y Cancel Procedure para desactivar la herramienta de construccin de arco. 8. De la caja de herramientas de Sketcher, seleccionar . Presionar en (0.04,

0.00) para ubicar el centro del crculo; hacer clic en (0.05, 0.00) para definir el

mismo. Presionar en la ventana el botn 2 del ratn y Cancel Procedure para desactivar la herramienta de construccin de crculo. 9. De las herramientas de dimensin en la caja de herramientas del Sketcher, seleccionar la herramienta de acotamiento radial .

La misma se localiza entre los iconos adicionales u ocultos en la tambin herramienta de dimensin .

10. Seleccionar el crculo para dimensionar. ABAQUS/CAE resalta las selecciones vlidas cuando se mueve el cursor alrededor del dibujo; el crculo y el arco son las nicas selecciones vlidas en el actual dibujo. 11. Posicionar el texto de la dimensin y presionar el botn 1 del ratn aceptando la ubicacin. Se puede ubicar el texto de la dimensin en cualquier ubicacin conveniente en el dibujo, aunque no se puede despus mover el texto de donde se ha posicionado 12. Presionar en la ventana el botn 2 del ratn y Done para salir del Sketcher. Aparece la caja de dilogo Edit Extrusion. 13. En la caja Edit extrusin: a. En Type de End Condition, activar Blind para indicar que se introducirn la profundidad de la extrusin. b. En la campo de texto Depth escribir una profundidad de extrusin de 0.02. c. Presionar Flip para establecer la direccin de extrusin dentro del cubo. Presiona OK cuando la flecha indica laFig. 8. Dibujo del arco del ala

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direccin de extrusin deseada, como se muestra en la figura 8. 3. MODIFICANDO UNA CARACTERSTICA Cada parte esta definida por un conjunto de caractersticas, y cada caracterstica es definida por una serie de parmetros. Por ejemplo, la caracterstica base (el cubo) y la segunda caracterstica (el ala) ambas son definidas por un Sketch y una profundidad de extrusin. Una parte se puede alterar, modificando los parmetros que definen sus caractersticas, utilizando el conjunto de herramientas de manipulacin de caracterstica (Feature Manipulation). Para este ejemplo se cambiar el radio del orificio en el Sketch del ala de 0.010 m a 0.012 m. Para modificar una caracterstica: 1. De caja de herramientas del mdulo, seleccionar barra de men principal, Feature Manager. ABAQUS/CAE despliega el cuadro de dilogo Feature Manager (administrador de caracterstica). En l se muestra una la lista de las caractersticas generadas en la creacin de la primera mitad de la bisagra. Obsrvese el nombre y el status de cada caracterstica. En este ejemplo se ha creado dos caractersticas de slidos extruidos: la caracterstica base (el cubo), cuyo nombre es Solid extrude-1, y el ala, cuyo nombre es Solid extrude-2. Cuando se selecciona una caracterstica desde el cuadro de dilogo Feature Manager, ABAQUS/CAE resalta la caracterstica seleccionada en la ventana. 2. Del cuadro de dilogo de Feature Manager, seleccionar el ala (Solid extrude-2) y presionar Edit que aparece al lado izquierdo del cuadro. Obsrvese seleccionar que al (al lado de ); o de la

Solid extrude-2 en el Feature

Manager, ABAQUS/CAE resalta dicha caracterstica. Nota: En lugar de usar el feature manager para seleccionar la caracterstica editar, sta tambin se podra seleccionar

a

Fig. 9. Seleccin de la parte Ala para extruir.

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directamente desde la ventana viewport. ABAQUS/CAE despliega la caja de dilogo Edit Feature (editor de caracterstica). Para un slido extruido se puede cambiar la profundidad de extrusin, y se puede editar el Sketch del perfil.

Fig. 10. Cuadro de dilogo Edit Feature.

3. De la caja de dilogo Edit Feature, hacer clic en Edit Section Sketch. ABAQUS/CAE muestra el Sketch de la segunda caracterstica, y la caja desaparece. 4. De la caja de herramientas del Sketcher, seleccionar y la dimensin radial del

crculo R 0.010 (Para la seleccin de la dimensin se hace clic sobre ella). 5. En el rea de aviso, escribir una nueva dimensin del radio de circulo de 0.012 y presionar [Enter]. ABAQUS/CAE cambia el radio del crculo en el Sketch solamente.

Fig. 11. Nuevo dimetro del orificio interno del ala.

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6. Presionar en la ventana el botn 2 del ratn y Cancel Procedure para desactivar la herramienta de edicin del valor de una dimensin. 7. En el rea de aviso a travs del botn 2 del ratn, hacer clic en Done para aceptar la edicin del Sketch. ABAQUS/CAE otra vez muestra la caja de dilogo Edit Feature. 8. Presionar OK para regenerar el ala con el radio modificado y salir del editor de caractersticas. Ntese que el orificio del ala es agrandado a la nueva dimensin del radio. 9. Hacer clic en Dismiss para salir del Feature Manager. Nota: Para realizar una modificacin a travs de la edicin de una dimensin, tal y como se hizo anteriormente, es indispensable tener acotada la dimensin. Es de acotar que este es el forma ms sencilla de cambiar caractersticas en una parte. Nota: En algunas circunstancias regenerar una caracterstica causa que caractersticas dependientes fallen. En tal caso ABAQUS/CAE pregunta si se quieren guardar los cambios y suprimir las caractersticas que fallan para regenerasen, o si se quiere volver a la caracterstica no modificada y perder los cambios. 4. CREANDO EL PLANO DEL SKECTH El ala incluye un pequeo orificio usado para lubricacin, como se muestra en la figura 12. Para crear el orificio en la posicin deseada se requiere un plano datum apropiado sobre el cual dibujar el perfil del corte Punto datum que extruido, como se muestra en la indica el centro figura 13. del orificio delubricacin

Se dibuja un circulo sobre el plano datum, el cual es tangente al ala, y ABAQUS/CAE extruye el crculo normal al plano datum y normal al ala para crear el orificio de lubricacin.Fig. 12. Orificio de lubricacin sobre el ala.

Hay tres operaciones involucradas en la creacin del plano datum: Crear un punto datum en la circunferencia del ala.

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Crear un eje datum entre dos puntos. Crear un plano datum a travs del punto datum en la circunferencia y normal al eje datum.Plano datum Eje datum Punto datum

Fig. 13. Plano datum sobre el cual se creara el orificio de lubricacin.

Para crear el plano del Sketch: 1. De la barra del men principal, seleccionar Tools Datum. ABAQUS/CAE muestra la caja de dilogo Create Datum. 2. Crear un punto datum a lo largo del borde curveado del ala sobre el cual el plano pasara. De la caja de dilogo Create Datum, elegir Point como el tipo y de la lista de mtodos, seleccionar Enter Parameter. Hacer clic en Apply. Nota: Cul es la diferencia entre los botones OK y Apply? Cuando se presiona OK, la caja de dilogo Create Datum cierra antes de crear el datum. Cuando se presiona Apply, la caja de dilogo Create Datum permanece abierta mientras se crea el datum y est disponible para crear un prximo datum. 3. Seleccionar el borde curveado, como se muestra en la figura 14. Ntese la direccin de la flecha que indica un parmetro de aumento del borde desde 0.0 a 1.0.

Fig. 14. Seleccin del borde curveado del ala.

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4. En el rea de aviso, introducir un parmetro de borde normalizado de 0.75, ([Enter].

) y presionar

ABAQUS/CAE crea un punto datum a lo largo del borde seleccionado. 5. Crear un eje datum que definir la normal al plano datum. De la caja de dilogo Create Datum, seleccionar Axis en el tipo y el mtodo de 2 point. Hacer clic en Apply. ABAQUS/CAE resalta los puntos que pueden ser usados para crear el eje datum. 6. Seleccionar el punto en el centro del orificio (creado cuando fue dibujado el perfil del orificio) y el punto datum generado en el borde curveado. ABAQUS/CAE muestra un eje datum pasando a travs de dos puntos, como se muestra en la figura 15.

Fig. 15. Eje datum que pasa a travs de dos puntos.

7. El paso final es crear el plano datum normal al eje datum creado. De la caja de dilogo Create Datum, seleccionar Plane en tipo y el mtodo Point and normal. Hacer clic en Apply. Seleccionar el punto datum en el borde curveado como el punto a travs del cual el plano datum pasar. 8. Seleccionar el eje datum como el eje ( la lnea recta) que ser normal al plano datum. ABAQUS/CAE crea el plano datum, como lo muestra la figura 16.

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9. Presionar Cancel para cerrar la caja de dilogo Create Datum.

Fig. 16. Plano datum sobre el cual se creara el orificio de lubricacin.

5. DIBUJANDO EL ORIFICIO DE LUBRICACIN El siguiente paso es crear el orificio de lubricacin en el ala, extruyendo un crculo del plano datum que se acaba de crear. Primero, se necesita crear un punto datum en el ala que indica el centro del orificio, como se ilustra en la figura 13. Para crear el punto datum como centro del orificio de lubricacin: 1. De la barra del men principal, seleccionar Tools Datum. ABAQUS/CAE muestra la caja de dilogo Create Datum. 2. Crear un punto datum a lo largo del segundo borde curveado del ala. De la caja de dilogo Create Datum, elegir a Point como el tipo y a Enter parameter como el mtodo. Hacer clic en Apply. 3. Seleccionar el segundo borde curveado del ala, como se muestra en la figura 17.Fig. 17. Seleccin del segundo borde del ala.

seleccionar este borde

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4. En el rea de aviso, introducir el parmetro normalizado de borde de 0.75 y presionar [Enter]. ABAQUS/CAE crea un punto datum a lo largo del borde seleccionado. 5. De la lista de mtodos, seleccionar Midway between 2 points, y hacer clic en Apply. 6. Seleccionar el punto datum creado a lo largo del primer borde curveado. 7. Seleccionar el punto datum creado a lo largo del segundo borde curveado. ABAQUS/CAE crea un punto datum en la mitad a travs del ala. El punto datum es una caracterstica que ABAQUS/CAE define para ser situado en medio de los puntos datum a lo largo de los bordes del ala. Consecuentemente, si se cambia el espesor del ala, el orificio de lubricacin permanece en el centro. 8. Presionar Cancel para cerrar la caja de dilogo Create Datum. Para dibujar el orificio de lubricacin: 1. De la barra del men principal, seleccionar Shape Cut Extrude de la caja de herramientas .

2. Hacer clic en el contorno del plano datum para seleccionarlo como el plano sobre el cual se dibujara el orificio. 3. Seleccionar el borde superior posterior del cubo como el borde que aparecer vertical y en el lado derecho del dibujo, como se muestra en la figura 18.seleccionar este borde

Fig. 18. Seleccin del borde superior.

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El Sketcher dibujador se inicia con los vrtices, datums, y bordes de la parte proyectada dentro del plano del dibujo como geometra de referencia (figura 19).

Fig. 19. Geometra de referencia en el Sketcher.

Tip: Si se est inseguro de la orientacin relativa del plano de dibujo y la parte, se utilizan las herramientas de manipulacin de vista para rotarlas, acercarlas o alejarlas. Se utiliza la herramienta de manipulacin de la vista cclica restaurar la vista original. 4. De la caja de herramientas de Sketcher, seleccionar . para

5. Seleccionar el punto datum en el centro del ala (centro del orificio de lubricacin) para indicar el centro del crculo. 6. Mover el cursor a (-0.010, 0.010), y presionar el botn 1 del ratn. 7. Crear una dimensin indicando el radio del orificio. De las herramientas de dimensin en la caja de herramientas del Sketcher, seleccionar la herramienta de acotamiento radial .

El radio del crculo generado es de aproximadamente 0.020 m y debe ser cambiado a 0.003 m. 8. De las herramientas de edicin en la caja de herramientas de Sketcher, seleccionar la herramienta para editar el valor de dimensin .

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9. Seleccionar la dimensin radial del crculo R 0.020 (Para la seleccin de la dimensin se hace clic sobre ella). En el campo de texto que aparece en el rea de aviso, escribir un nuevo radio de 0.003, y presionar [Enter]. El radio del crculo cambia. 10. Presionar el botn 2 del ratn y Cancel procedure para salir de la herramienta de edicin del valor de dimensin y con ello indicar que se ha terminado de dibujar. 11. En el rea de aviso a travs del botn 2 del ratn, hacer clic en Done para aceptar el dibujo de la seccin para el corte extruido y salir del Sketcher. ABAQUS/CAE muestra la caja de dilogo Edit Cut Extrusion y una vista isomtrica de la parte. 12. En la caja Edit Cut Extrusion: a. En Type de End Condition, activar Up to Face para definir la distancia de extrusin. Obsrvese que el campo de texto Depth esta desactivado. b. Presionar Flip para establecer la direccin de extrusin dentro del ala. Presiona OK cuando la flecha indica la direccin de extrusin deseada, como se muestra en la figura 20.

Fig. 20. Direccin de la extrusin.

13. Seleccionar la superficie interna cilndrica del orificio en la parte para indicar la cara en la cual se va a extruir, como se ilustra en la figura 21.

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Seleccionar esta superficie

Fig. 21. Seleccin de la superficie interna cilndrica.

ABAQUS/CAE inmediatamente extruye el dibujo desde el plano datum al orificio en el ala. Para seleccionar dicha superficie se puede hacer uso de las herramientas de vistas (pan, rotate, magnify, etc). Queda a criterio del usuario la utilizacin de las mismas. Nota: Cada vez que no se seleccione la superficie cara adecuada hasta la cual extruir, en la ventana aparecer un mensaje de advertencia. Oprimir Dismiss e intentar volver seleccionar la cara requerida. 14. De la barra de herramientas, seleccionar la herramienta sombreada, y utilizar la herramienta de exhibicin

de rotacin para ver como la parte y sus

componentes estn orientados, como se muestra en la figura 22. (Por claridad, la geometra datum (planos, puntos y ejes) ha sido removida de la vista en la figura seleccionando en el men de barra principal View Part Display Options Datum) Tip: Despus de rotar la parte, se puede utilizar la herramienta de la vista

cclica para pasar por los pasos previos (hasta un mximo de ocho) y restaurar la vista original.

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Fig. 22. Vista de la parte sin la geometra datum.

6. ASIGNANDO LAS PROPIEDADES DE LA SECCIN A LA PRIMER MITAD DE LA BISAGRA El proceso de asignacin de propiedades a una parte es dividido en tres tareas: Creando un material. Creando una seccin que incluye una referencia al material. Asignando la seccin a la parte o una regin de la parte. Se usar el mdulo Property para realizar todas stas tareas.Para crear un material:

Se crear un material llamado Acero que tiene un mdulo de Young de 209 GPa y un coeficiente de Poisson de 0.3. 1. En la lista de mdulos localizada bajo la caja de herramientas, presionar Property para introducirse al mdulo de propiedades. 2. De la caja de herramientas del mdulo, seleccionar material. La caja de dilogo Edit Material aparece. 3. En el Edit Material editor de material: a. Nombrar al material Acero. b. De la barra del men del editor de material (que aparece en la parte inferior del rea de Material Options), seleccionar Mechanic Elasticity Elastic. para crear un nuevo

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ABAQUS/CAE despliega la tabla para los datos elsticos. c. Escribir el valor correspondiente al mdulo de elasticidad, E de 209.0x103, y el correspondiente al coeficiente de Poisson, de 0.30, en sus respectivos campos. d. Presionar OK para salir del editor de material. Para definir la seccin: Luego, se crear una seccin que incluye una referencia al material Acero. 1. De la caja de herramientas del mdulo, seleccionar La caja de dilogo Create Section aparece. 2. En la caja de dilogo Create Section: a. Nombrar la seccin: SeccionSolido. b. En la lista Category aceptar Solid como la seleccin de categora por omisin. c. En la lista Type aceptar Homogeneous como la seleccin de tipo por omisin. y se presiona Continue. El editor de seccin aparece. 3. En el editor: a. Aceptar Acero como material a asociar a la seleccin. b. Aceptar el valor por omisin para Plane stress/strain thickness. c. Hacer clic sobre OK. Para asignar la seccin a la parte abrazadera: Se usaran las herramientas el men de asignacin del mdulo de propiedades para asignar la seccin SeccionSolido a la primera mitad de la bisagra. 1. De la caja de herramientas del mdulo, seleccionar . .

2. Arrastrar un rectngulo alrededor de la mitad de bisagra para seleccionar toda la parte.

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ABAQUS/CAE resalta todas las regiones de la parte.3.

En el rea de aviso a travs del botn 2 del ratn, hacer clic en Done para aceptar la geometra seleccionada.

La caja de dilogo Assign Section aparece conteniendo una lista de las secciones existentes. SeccionSolido es seleccionada por omisin ya que no hay otras secciones definidas. 4. En la caja de dilogo Assign Section, aceptar la seleccin por omisin de SeccionSolido, y presionar OK. ABAQUS/CAE asigna la seccin a la parte.

7. CREANDO Y MODIFICANDO UNA SEGUNDA PIEZA DE LA BISAGRA El modelo contiene una segunda pieza similar a la primera excepto que el orificio de lubricacin no est presente. Se crear una copia de la primera pieza de la bisagra y se eliminaran los componentes caractersticas que forman el orificio de lubricacin. Para copiar la primera pieza de la bisagra: Primero se crear una copia exacta de la primera pieza de la bisagra. 1. Retornar al mdulo Part. 2. Del men principal, seleccionar Part Copy Bisagra-orificio. ABAQUS/CAE muestra la caja de dilogo Copy Part. 3. En la campo de texto de Copy Part, escribir Bisagra-solida, y presionar OK. Dejar las opciones de copia (Copy options) por omisin. ABAQUS/CAE crea una copia de la primera pieza y la nombra Bisagra-solida. Para modificar la copia de la bisagra: Se crear una pieza slida de la bisagra (sin el orificio de lubricacin) seleccionando y eliminando una de las componentes de la cual depende la caracterstica del orificio de lubricacin. Para este ejemplo, la caracterstica a seleccionar ser el punto datum en el ala que se muestra en la figura 23.

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Punto datum a seleccionar

Fig. 23. Seleccin del punto datum.

1. Chequear que la parte a modificar este activada. Al copiar una parte, ABAQUS/CAE automticamente muestra en la ventana la parte copiada. Esto se verifica observando Part en la barra de contexto (localizada bajo la barra de herramientas), el nombre de la parte que esta siendo mostrada. En caso de no estar activada la parte a modificar, est se selecciona siguiendo el mismo procedimiento para acceder a los mdulos:

2. De la caja de herramientas del mdulo, seleccionar

(al lado de

).

ABAQUS/CAE despliega el cuadro de dilogo Feature Manager. 3. Cuando se elimina una caracterstica seleccionada, ABAQUS/CAE pregunta si se quiere tambin eliminar cualquier componente que depende de la caracterstica que va ha ser borrada. La caracterstica que est siendo eliminada es llamada la caracterstica parent, y sus caractersticas dependientes son llamadas children. ABAQUS/CAE resalta todas las caractersticas que sern eliminadas si la caracterstica parent es seleccionada. De los botones en el rea de aviso, presionar Yes para eliminar la caracterstica parent y todos sus children. Del cuadro de dilogo de Feature Manager, seleccionar Datum pt-1. Obsrvese que al seleccionar la componente Datum pt-1, que es una de las caractersticas de la cual depende el orificio de lubricacin, ABAQUS/CAE la resalta.

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4. Presionar Delete que aparece al lado derecho del cuadro. Al presionar Delete las caractersticas asociadas al punto datum se resaltan tanto en el cuadro de dilogo como en el dibujo, tal y como se muestra la figura 24. Hacer clic en Yes, para aceptar la eliminacin de la caracterstica parent seleccionada y las asociadas a ella.

Fig. 24. Seleccin de las caractersticas asociadas al punto datum.

ABAQUS/CAE elimina el punto datum, el eje datum, el plano datum, y el orificio de lubricacin. Importante: No se pueden recobrar caractersticas eliminadas; sin embargo, se puede remover temporalmente una caracterstica suprimindola utilizando la serie de herramientas Feature Manipulation. A la pieza se le puede eliminar el orificio de lubricacin directamente seleccionando en el cuadro de dilogo de Feature Manager, Cut extrude-1. Obsrvese que al seleccionar la componente Cut extrude-1, que es la caracterstica del orificio de lubricacin, ABAQUS/CAE resalta dicha caracterstica. Nota: Otra forma de modificar una parte es seleccionando una de las caractersticas asociadas a la parte, eligiendo de la barra de men principal Feature Delete de la caja de herramienta del mdulo el icono , seleccionando la caracterstica

directamente desde la ventana. (ABAQUS/CAE resalta dicha caracterstica las

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dependientes de ella) y aceptar el borrado de la(s) caracterstica(s) haciendo clic en Yes en el rea de aviso a travs del botn 2 del ratn. Presionar en la ventana el botn 2 del ratn y Cancel Procedure. ABAQUS/CAE solo permite borrar una caracterstica a la vez. 8. CREANDO EL PASADOR PERNO El ensamblaje final consiste de instar las dos piezas de la bisagra que son libres para rotar sobre un pasador perno. Se modelar el pasador como una superficie rgida tridimensional, analticamente girada, a travs del mdulo Part. Para crear el pasador: 1. De la caja de herramientas del mdulo, seleccionar La caja de dilogo Create Part aparece. 2. Nombrar a la parte Pasador. Elegir 3D (un cuerpo tridimensional) en Model Spacing como antes, pero ahora, cambiar en Type a Analytical Rigid y la geometra (Base feature ) a Revolved shell. 3. En Approximate size colocar un valor de 0.2, y presionar Continue. El Sketcher se inicia y muestra el eje de revolucin como una lnea prpura discontinua; el dibujo no puede cruzar este eje. 4. De la caja de herramientas de Sketcher, seleccionar herramienta para lneas para crear una nueva parte.

conectadas. Dibujar una lnea a la derecha del eje desde (0.012, 0.030) hasta (0.012, -0.030). El dibujo y la parte resultante sombreada son mostradas en la figura 25.

Fig. 25. Creacin del dibujo y de la parte resultante (Pasador).

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ABAQUS/CAE muestra la superficie girada, analticamente rgida. Ntese que los bordes del contorno Silhouette aparecen en gris indicando la cara curveada del pasador.9. ASIGNANDO EL PUNTO DE REFERENCIA DE CUERPO RGIDO

Se necesita asignar un punto de referencia de cuerpo rgido al pasador ya que por medio de l se aplican movimientos restricciones a toda la superficie rgida. Se puede seleccionar cualquier punto de referencia de la parte en la ventana, se puede introducir sus coordenadas. Para este ejemplo, se seleccionar el punto de referencia de la ventana, que se muestra en la figura 26.

Fig. 26. Asignacin del punto de referencia PR al pasador.

Para asignar el punto de referencia: 1. Dentro del mdulo Part, de la barra del men principal, seleccionar Tools Reference Point... 2. Seleccionar, a travs de la ventana (haciendo clic en l), el punto a actuar como un punto de referencia. En esta oportunidad, escoger uno de los vrtices en la circunferencia del pasador. ABAQUS/CAE etiqueta el vrtice como RP, para indicar que el punto de referencia le ha sido asignado. 10. ENSAMBLAJE DEL MODELO Se usa el mdulo Assembly para crear instancias de las partes. Una instancia de la parte puede ser como una representacin de la parte original; una instancia no es una copia de la parte. Una instancia mantiene su asociacin con la parte original, si la geometra de una parte cambia, ABAQUS/CAE automticamente actualiza todas las instancias de la parte para reflejar esos cambios. No se puede editar la geometra de una parte directamente. El

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ensamblaje puede contener mltiples instancias de una nica parte; por ejemplo, un remache que se usa repetidamente en el ensamblaje de una hoja metlica. Cuando se crea una instancia de la parte, ABAQUS/CAE la ubica de manera que el origen del dibujo que define a la caracterstica base se superponga al origen de coordenadas del ensamblaje. Cuando se crea la primera instancia de la parte, el mdulo Assembly despliega un grfico indicando el origen y la orientacin del sistema de coordenadas globales. Este grfico puede ser usado para ayudar a ubicar una instancia dentro del sistema coordenado global. Para este ejemplo, se dejar fija la primera mitad de la bisagra con el orificio de lubricacin y se mover la segunda mitad de la bisagra y el pasador en relacin a la primera mitad de la bisagra. Para crear la instancia de las partes, primero se requiere: Una instancia de la mitad de bisagra con el orificio de lubricacin Bisagraorificio. Una instancia de la otra mitad de bisagra sin el orificio de lubricacin (removido) Bisagra-solida.

Una instancia del pasador --Pasador.

Crear la instancia para la mitad de la bisagra con el agujero de lubricacin: 1. En la lista de mdulos, pulsar Assembly para entrar al mdulo de ensamblaje. 2. En la caja de herramientas del mdulo, seleccionar para crear una instancia de una parte. Aparece un cuadro de dilogo Create Instance que contiene una lista de todas las partes del modelo actual, las dos mitades de la bisagra y el pasador. 3. En el cuadro de dilogo, seleccionar Bisagra-orificio. ABAQUS/CAE inmediatamente despliega una imagen temporal de la parte seleccionada. 4. En el cuadro de dilogo, presionar Apply. ABAQUS/CAE crea una instancia de la primera mitad de bisagra y despliega un grfico indicando el origen y la orientacin del sistema de coordenadas globales. Crear la instancia para la mitad de la bisagra sin orificio de lubricacin: 1. En el cuadro de dilogo Create Instance, se activa la opcin Auto-offset from other instances. La funcin Auto-offset evita que la nueva instancia se solape con la instancia existente.

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2. En el cuadro de dilogo, seleccionar Bisagra-solida y presionar OK. ABAQUS/CAE cierra el cuadro de dilogo, crea la nueva instancia, y separa las dos instancias en la direccin del eje X, como se muestra en la figura 27. (Los datums han sido removidos para tener una mejor vista).

Fig. 27. Vista de las dos instancias creadas.

ABAQUS/CAE le asigna el nombre Bisagra-solida-1 a la instancia creada. Ubicacin de la mitad de bisagra sin orificio de lubricacin: Adems de los procedimientos sencillos de translacin y rotacin, el mdulo Assembly proporciona un conjunto de herramientas que permiten ubicar una instancia seleccionada definiendo relaciones entre caras y bordes seleccionados, las condiciones de posicionamiento son las siguientes: Parallel Face La instancia mvil se mueve hasta que las dos caras seleccionadas estn paralelas. Face to Face La instancia mvil se mueve hasta que las dos caras seleccionadas estn paralelas y a una separacin definida entre ellas. Parallel Edge La instancia mvil se mueve hasta que los dos bordes seleccionados estn paralelos. Edge to Edge La instancia mvil se mueve hasta que los dos bordes seleccionados estn colineales a una distancia el uno del otro. Coaxial La instancia mvil se mueve hasta que las dos caras seleccionadas estn coaxiales.

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Contact La instancia mvil se mueve en la direccin de un vector seleccionado hasta que las dos caras seleccionadas estn dentro de la distancia que sea establecida entre ellas. ABAQUS/CAE guarda las posiciones que se asignan como caractersticas del ensamblaje, y pueden ser editadas, borrada y suprimidas. Por el contrario, las translaciones y las rotaciones no son almacenadas y no aparecen en la lista de caractersticas. En este ejemplo se mover la mitad de bisagra que no tiene el orificio de lubricacin mientras que la que tiene el orificio de lubricacin permanecer fija. Se realizarn tres tipos de movimientos para posicionar las dos bisagras correctamente. 1. Primero, mover la mitad de la bisagra sin orificio de manera que las caras de las dos alas se ubiquen una de frente a la otra. En la barra del men principal, seleccionar Constraint Face to Face escoger bajo la herramienta de la caja de herramientas del mdulo, .

2. Seleccionar la cara de la mitad de bisagra (The movable instance) mostrada en la figura 27.

Seleccionar esta cara

Fig. 27. Seleccin de la cara de la mitad de la bisagra sin orificio de lubricacin.

3. Seleccionar la cara de la mitad de bisagra con el orificio de lubricacin (The fixed instance) que se muestra en la figura 28.

Fig. 28. Seleccin de la cara de la mitad de la bisagra con orificio de lubricacin.

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ABAQUS/CAE despliega flechas rojas en las caras seleccionadas; la instancia mvil ser ubicada de manera que las flechas apunten en la misma direccin. De ser necesario se puede cambiar la direccin de la flecha en la instancia mvil. 4. En el rea del aviso, hacer clic en Flip para cambiar la direccin de la flecha. Presionar OK cuando las flechas se apunten una a la otra. 5. En el cuadro de texto que aparece en el rea del aviso, escribir la separacin de 0.04 que permanecer entre las dos partes, medida a lo largo de la normal de la cara seleccionada de la parte fija. Presionar [Enter]. ABAQUS/CAE rota la mitad de bisagra sin agujero de manera que las dos caras seleccionadas queden paralelas y separadas 0.04 metros, como se muestra en la figura 29. Las dos piezas se solapan ya que la posicin de la mitad de bisagra sin orificio no queda completamente definida con este procedimiento.Fig. 29. Nuevo posicionamiento de las partes.

6. A continuacin, se deben alinear los dos orificios de las dos alas. En la barra del men principal, seleccionar Constraint Coaxial de la caja de herramientas del mdulo, escoger bajo la herramienta .

7. Seleccionar el orificio del ala de la mitad de bisagra sin orificio de lubricacin, como se muestra en la figura 30. (Es recomendable desplegar la vista sin sombra, Rendel Model: Wireframe, de las dos piezas).Seleccionar esta cara

Fig. 30. Seleccin del orificio del ala de la mitad de la bisagra sin orificio de lubricacin.

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8. Seleccionar el orificio del ala de la bisagra con orificio de lubricacin, como se muestra en figura 31.

Seleccionar esta cara

Fig. 31. Seleccin del orificio del ala de la mitad de la bisagra con orificio de lubricacin.

ABAQUS/CAE despliega flechas rojas en cada cara seleccionada. 9. En el rea de aviso, presionar Flip para cambiar la direccin de la flecha (en la instancia mvil en la parte mitad de bisagra sin orificio de lubricacin). Presionar OK cuando la flecha apunte hacia abajo. ABAQUS/CAE ubica las dos piezas de manera que los dos orificios de las alas queden coaxiales. 10. Usar la herramienta de rotar para obtener una vista de la parte superior de las

dos piezas. Note que las dos alas estn solapadas como se muestra en la figura 32.

Fig. 32. Vista superior de las piezas solapadas.

11. Finalmente, eliminar el solape entre las dos alas. En la barra del men principal, seleccionar Constraint Edge to Edge de la caja de herramientas del mdulo, elegir bajo la herramienta .

12. Seleccionar el borde recto de la mitad de bisagra sin orificio de lubricacin que se muestra en la figura 33.

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Seleccionar este borde

Fig. 33. Seleccin del borde recto de la mitad de bisagra sin orificio de lubricacin.

13. Seleccionar el correspondiente borde de la mitad de bisagra con agujero de lubricacin que se muestra en la figura 34.Seleccionar este borde

Fig. 34. Seleccin del borde recto de la mitad de bisagra con orificio de lubricacin.

ABAQUS/CAE despliega flechas rojas sobre cada cara seleccionada. 14. Las flechas apuntan, por defecto, en la misma direccin. Presionar OK para aplicar la imposicin. ABAQUS/CAE ubica las dos piezas de manera que los dos bordes seleccionados esten colineales, como se muestra en la figura 35.

Fig. 35. Posicionamiento correcto de las partes.

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Creacin y ubicacin de la instancia del pasador: Ahora se crear la instancia del pasador y se ubicar de manera simtrica dentro de los orificios usando imposiciones y vectores de traslacin. Para definir el vector de traslacin, se puede seleccionar vrtices desde el ensamblaje se puede ingresar las coordenadas. El vector de traslacin se puede determinar usando la herramienta Query. 1. En caja de herramientas del mdulo, seleccionar .

2. En el cuadro de dilogo Create Instante que aparece, activar la opcin Auto-offset from other instances y crear la instancia Pasador (seleccionarla en el cuadro y presionar OK). 3. Imponer el pasador extendindolo a lo largo del mismo eje de los orificios de las alas. Usar la opcin Constraint Coaxial de la misma manera como se hizo para alinear los dos orificios de las alas en la seccin previa. (Se puede seleccionar cualquiera de los dos orificios de las alas como las superficies cilndricas de la instancia fija, y la direccin de las flechas no es importante, en este caso). ABAQUS/CAE colocar el pasador como se muestra en la figura 36.

Fig. 36. Colocacin del pasador dentro del orificio del ala.

4. En el men de barra principal, seleccionar Tools Query Aparece el cuadro de dilogo Query. 5. Seleccionar Distance de la lista General Queries, y presionar OK. 6. La opcin Distance permite medir las componentes X-, Y-, y Z- del vector, conectando dos puntos seleccionados. Se necesita determinar la distancia entre el extremo del pasador y la mitad de bisagra que contiene el orificio de lubricacin; los dos puntos a seleccionar son ilustrados en la figura 37.

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Seleccionar este punto sobre el extremo del pasador

Seleccionar este punto sobre la circunferencia del orificio del ala

Fig. 37. Seleccin del punto ubicado sobre el pasador y sobre el ala.

a. Para definir un extremo del vector, seleccionar un punto sobre la circunferencia del orificio en el ala que contiene el orificio de lubricacin. b. Para definir el otro extremo del vector, seleccionar el vrtice sobre el pasador que est dentro de la mitad de bisagra que contiene el orificio de lubricacin. ABAQUS/CAE despliega la distancia del vector entre los dos puntos seleccionados junto con las componentes X-, Y-, y Z- del vector en el rea de mensajes.

Se trasladar el pasador a lo largo del eje Z-; la distancia de la componente Z- es 0.01 metros. Para colocar el pasador simtricamente entre las dos mitades de bisagra, se trasladar 0.02 metros. Presionar el botn 2 del ratn y Cancel procedure para salir de la herramienta de Distance y con ello indicar que se ha terminado de determinar la distancia. 7. En la barra de men principal, seleccionar Instance Translate de la caja de herramientas del mdulo, el icono .

8. Seleccionar el pasador como la parte instada a mover, y hacer clic en Done, en el rea de aviso a travs del botn 2 del ratn, para indicar que se ha finalizado la seleccin de dicha parte.

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9. ABAQUS/CAE da un mensaje sealando que esta traslacin puede hacer perder la posicin coaxial que se haba aplicado antes.

Presionar Yes para continuar, ya que la traslacin sola en la direccin Z- no afectar la ubicacin coaxial previa. 10. En el cuadro de texto en el rea del aviso, introducir un punto de inicio para el vector de traslacin de 0,0,0 y presionar [Enter]. Luego, introducir el punto final de 0,0,0.02 y presionar [Enter]. ABAQUS/CAE traslada el pasador una distancia de 0.02 a lo largo del eje Z- y despliega una imagen temporal de la nueva posicin del pasador. Nota: Si la posicin de la imagen temporal (en color rojo) no es la correcta, se puede usar los botones del rea del aviso para corregir el problema. Se puede presionar el botn Cancel Procedure Back to Previous Step si se quiere para anular el procedimiento el botn Go si se desea para retroceder a travs del procedimiento.

11. En el rea del aviso, presionar OK para aceptar la posicin final de la instancia. El ensamblaje definitivo se muestra en la figura 38.

Fig. 38. Diseo final de la bisagra.

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11. DEFINIENDO LOS PASOS DEL ANLISIS Antes de aplicar las cargas, las condiciones de borde, definir el contacto en el modelo, se debe fijar los diferentes pasos en el anlisis. Una vez que los pasos son creados, se puede especificar en cuales pasos de carga, condiciones de borde e interacciones debern ser aplicados. Cuando se crea un paso, ABAQUS/CAE escoge un conjunto de salidas de variables por defecto correspondientes al procedimiento del anlisis. En este ejemplo se editarn la frecuencia de las salidas por defecto para el primer paso y la lista de variables de salida por defecto para el segundo paso. Creando los pasos del anlisis: El anlisis consiste de un paso inicial y dos pasos generales de anlisis: En el paso inicial se aplicaran las condiciones de borde a las regiones del modelo y se definir el contacto entre las regiones del mismo. En el primer paso general de anlisis ser establecido el contacto. En el segundo paso general de anlisis se modificarn dos de las condiciones de borde y ser aplicada una presin sobre una las mitades del modelo. ABAQUS/CAE crea el paso inicial por defecto, pero el usuario debe crear los otros dos pasos de anlisis. 1. En la lista de mdulos, presionar en Step para entrar a dicho mdulo. . 2. En la barra del men principal, seleccionar Step Manager. ABAQUS/CAE despliega el manager administrador de pasos Step Manager. El paso inicial creado por defecto aparece en la lista del cuadro de dilogo. 3. En la esquina inferior izquierda del Step Manager, hacer clic sobre Create para crear un nuevo paso. Aparece el cuadro de dilogo Create Step. 4. En el cuadro de dilogo Create Step: a. Nombrar al paso Contacto. b. Aceptar el tipo de procedimiento por defecto Static, General, y hacer clic en Continue. El editor de pasos Edit step aparece. 5. En el campo de descripcin Description (dentro de la etiqueta pestaa Basic), escribir Establecer contacto. Dejar los parmetros por defecto. 6. Hacer clic en la etiqueta Incrementation, y borrar el valor de 1 que aparece en el campo de texto Inicial. Escribir un valor de 0.1 para el tamao del incremento inicial. Dejar los dems parmetros por defecto. 7. Hacer clic sobre OK para crear el paso y para salir del editor. El paso Contacto aparece en el Step Manager.

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8. Usar la misma tcnica para crear un segundo paso general, esttico llamado Carga. Escribir Carga aplicada en el campo de descripcin y un tamao de incremento inicial de 0.1. El paso Carga aparece en el Step Manager. 9. Hacer clic en Dismiss para cerrar el manager. Salidas Requeridas: Para editar las salidas requeridas y especificar la frecuencia de ellas durante el paso Carga se debe seguir el siguiente procedimiento: 1. En la barra del men principal, seleccionar Output Field Output Request Manager. La caja de dilogo Field Output Request Manager aparece. El Field Output Request Manager es diferente del Step Manager que fue usado para crear los pasos. El Step Manager es un administrador bsico. El Field Output Request Manager es un administrador de paso dependiente. En contraste al administrador bsico, los tipos de objetos que aparecen los administradores de paso dependiente son esos que se pueden crear, modificar y desactivar en un paso de anlisis particular. Los administradores de paso dependiente despliegan informacin concerniente a la historia de cada objeto listado en el administrador. En este ejemplo ABAQUS/CAE llama por defecto, al campo de salida requerido que fue creado en el paso Contacto, F-Output-1. Adems, ABAQUS/CAE propaga la salida requerida en el paso Carga.

2. En el Field Output Request Manager, seleccionar la salida requerida F-Output-1 en el paso Carga. De los botones sobre el lado derecho del administrador, hacer clic en Edit.

El editor del campo de salidas Edit Field Output Request aparece para el pasoCarga.

3. De la lista de las categoras de salida, presionar la flecha (triangulo negro) del lado izquierdo de Contact.

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Una lista de las variables de salida de contacto disponibles, aparece a lo largo con una descripcin de cada una.

4. Desactivar la variable CDISP como variable de salida (haciendo clic sobre check del cuadro del lado izquierdo de la variable). El cuadro al lado de Contact cambia, solo la mitad que est encendida, lo que indica que no todas las variables en esta categora sern salidas. El Editor Edit Field Output Resquest tambin indica lo siguiente: La salida podra ser generada en los puntos de seccin por defecto. La salida podra ser guardada despus de cada incremento. La salida podra ser generada para todo el modelo.

6. Presionar OK para modificar las salidas requeridas. En el Field Output Request Manager, el status de la salida requerida cambia a Modified para el caso Carga. 7. En el Field Output Resquest Manager, seleccionar la salida requerida F-Output-1 en el paso Contacto y hacer clic en Edit. El editor Edit Field Output Request aparece para el paso Contacto. 8. Cerca del botn OK del editor, seleccionar The last increment en Saved output at para generar la salida durante el ltimo incremento del paso. Dejar las salidas que aparecen por defecto. 9. Hacer clic en OK para modificar las salidas requeridas. 10. En el Field Output Request Manager, presionar Dismiss para cerrar el cuadro de dilogo.12. SELECCIONANDO UN GRADO DE LIBERTAD PARA MONITOREAR

Se puede definir un elemento particular o un grupo de nodos que contengan solo porciones seleccionadas del modelo. Una vez que se haya creado un grupo, ste puede ser usado para realizar las siguientes tareas: Asignar propiedades a las secciones en el mdulo Property.

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Crear pares de contacto con grupos de nodos de contacto y superficies en el mdulo Interaction. Definir cargas y condiciones de borde en el mdulo Load. Requerir salidas de la

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