Instituto tecnológico del istmoMateria: diseño e ingeniería asistido por

computadoraTitulo: unidad II Temas: Diseño y análisis de elementos bajo

condiciones estáticas Simulación de eventos equipo 8: Ruiz López Josué Juárez castillo LuisCatedrático: Ing. Meléndez Alvares GilbertoEspecialidad: Ing. electromecánica

Grupo: J semestre: 6

Diseño y análisis de elementos bajo condiciones estáticas.

El análisis de elementos finitosConcentración de esfuerzos

Métodos del calculo del factor de concentración de esfuerzos en una placa con concentradores de esfuerzos

Análisis de Esfuerzos de origen térmicos

Conductividad térmica Bibliografía

Diseño y análisis de elementos bajo condiciones estáticas.

Los tipos de condiciones estáticas son el corte, tensión y tracción

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Cortees una representación convencional en la cual se imagina que se corta o se desprende una parte de un objeto o máquina de tal manera que quede el interior al descubiertoVOLVER

tensiónes la fuerza interna aplicada, que actúa por

unidad de superficie o área sobre la que se aplica. También se llama tensión, al efecto de aplicar una fuerza sobre una forma alargada aumentando su elongación.

tracciónse denomina tracción al esfuerzo interno a

que está sometido un cuerpo por la aplicación de dos fuerzas que actúan en sentido opuesto, y tienden a estirarlo.

Lógicamente, se considera que las tensiones que tiene cualquier sección perpendicular a dichas fuerzas son normales a esa sección, y poseen sentidos opuestos a las fuerzas que intentan alargar el cuerpo.

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El análisis de elementos finitosEs una técnica de simulación por

computadora que se usa en la ingeniería, utiliza una herramienta que se llama método de análisis finitos.

El análisis se compone de tres fases: pre procesamiento, análisis y Pos procesamiento

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Algunos software mas especializados tienen componentes específicos como el tratamiento térmico, electromagnético y los fluidos, entre otros.

Con este software especializado podemos visualizar la rigidez, las fuerzas y le dan oportunidad al ingeniero de minimizar el peso, materiales y costo.

El método de los elementos finitos presenta 2 grandes desventajas

1. es un método numérico y su precisión depende de la cantidad de nodos que se pueden incluir en una sola pieza

2. tiene el método de elementos finitos, ya que para que una simulación sea representativa de los fenómenos físicos estudiados tiene que considerarse los factores mas preponderantes que afecten directamente los resultados.

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CONCENTRACIÓN DE ESFUERZOS

La concentración de esfuerzos es un obstáculo que los ingenieros debemos enfrentar al diseñar un elemento que requiera cambios de geometría debido a su aplicación, como son barrenos, cuñas etc.

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Las formulas elementales usadas en el diseño se basan en elementos que tienen una sección transversal constante o que el cambio en esta es gradual. La presencia de agujeros, surcos, cuñeros etc. Provoca modificaciones en la distribución de los esfuerzos.

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MÉTODOS DE CÁLCULO DEL FACTOR DE CONCENTRACIÓN DE ESFUERZOS EN UNA PLACA CON CONCENTRADORES DE ESFUERZOS

Método de capa o cubierta frágil: El método de capa frágil provee una

aproximación simple y directa a muchos problemas de diseño industrial en lo que no se requiere extrema precisión. La cobertura falla a niveles relativamente bajos de esfuerzos por lo que el elemento a ser analizado nunca se sobre esfuerza.

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La característica principal del método es que indica donde se halla el esfuerzo máximo y la dirección de los ejes principales. De esta forma, no se requiere que haya grandes deformaciones del elemento para la cuantificación.

ventajas1. Provee información casi general de la

magnitud y de la dirección de los esfuerzos principales y evita la necesidad de un tedioso análisis punto por punto.

2. No requiere la construcción de un modelo y puede ser aplicado usualmente a un prototipo del componente de la máquina original analizado.

3. Siendo que es posible aplicarlo al componente original en operación, no es necesario simular o incluso saber de los valores de las cargas actuando en el componente.

4. Los datos obtenidos son convertidos a esfuerzos mediante simples pasos sin un análisis matemático elaborado o complejo

desventajas1. Para un estado general de esfuerzos

biaxiales es difícil lograr una alta precisión.2. Puede haber una variabilidad de

resultados, producida por errores en el control del espesor de la capa, temperatura, humedad y control de tiempo de carga.

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Análisis de Esfuerzos de origen térmicosEl principal modo de asimilación de la

energía térmica es por el incremento de la energía vi racional de los átomos. Las vibraciones de los átomos son adyacentes son acoplados en virtud de los enlaces atómicos.

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Conductividad térmicaPropiedad física de los materiales que mide la

capacidad de conducción de los materiales de calor.

En algunos procesos industriales se trabaja para incrementar la conducción de calor, bien utilizando materiales de alta conductividad.

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Deformación plástica

cambio permanente de forma o dimensión debido a una fuerza mecánica mayor que el límite elástico (proporcional) del material bajo presión, que no recupera su forma original al eliminar la fuerza deformante. La fuerza que excede el límite proporcional, hace que los átomos del enrejado cristalino se desplacen hasta el punto de no poder volver más a suposición original.

Deformación elástica

cambio temporal de forma producido por una fuerza mecánica dentro del límite elástico(proporcional) del material bajo presión, recuperándose la forma y dimensión originales al eliminar la fuerza deformante. La fuerza, al estar por debajo del límite proporcional, hace que los átomos del enrejado cristalino se desplacen sólo en valores tales que, al disminuir aquélla, vuelvan a su posición original. Volver

bibliografíahttp://www.autofemsoft.com/es.htmlhttp://es.wikipedia.org/wiki/An%C3%A1lisis_d

e_elementos_finitos

http://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Tracci%C3%B3nhttp://noticias.espe.edu.ec/hfbonifaz/files/201

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http://www.esacademic.com/dic.nsf/es_mediclopedia/6392/deformaci%C3%B3n

http://www.esacademic.com/dic.nsf/es_mediclopedia/6393/deformaci%C3%B3n