Análisis estático con SOLIDWORKS Simulation
Posted on 22 junio, 2018
Esta simulación se enfoca en análisis estáticos lineales utilizando SOLIDWORKS Simulation.
Los análisis estáticos lineales ofrecen herramientas para el cálculo de tensión ya sea en partes o ensambles con cargas estáticas. Principalmente se enfoca en resolver preguntas como: ¿mi pieza se va a romper? ¿O si el modelo está sobredimensionado? O si mi modelo es el mejor diseño y seguro a la vez?
A continuación, realizaremos un análisis a un ensamble que representa los pedales en una escaladora, y aplicando una fuerza, podremos visualizar si nuestro diseño es seguro o fallará.
1.- Primeramente, activamos nuestro complemento de Simulación
2.- Creamos un nuevo estudio
3.-Vamos a generar un estudio de análisis estático
4.- Vamos a desplegar la carpeta de piezas, y haciendo clic derecho sobre la pieza de la polea seleccionamos Aplicar/Editar material
5.- De la carpeta de materiales de SOLIDWORKS, seleccionamos la carpeta de Hierro y el material Fundición gris para la pieza “crankpulley-1”
5.1.-Para la pieza “crankarmaxle-1” seleccionamos Acero inoxidable al cromo de la carpeta Acero
5.2.-Para las dos piezas faltantes “crankarm-1” y “crankarm-2” selecciona Acero aleado de la carpeta de Acero
6.-Damos clic derecho sobre el título de sujeciones y damos clic en geometría fija
7.- Vamos a seleccionar la cara exterior como se muestra en la imagen y damos clic en aceptar
8.- En el título de cargas externas, vamos a dar clic derecho y seleccionamos fuerza
9.- De las opciones vamos a seleccionar que sea una Fuerza aplicada sobre la superficie del pasador superior como está mostrado en la imagen, vamos a seleccionar Dirección seleccionada y que esta sea el Plano1
En unidades marcamos que sea English(PSI) y activamos la primera casilla de Fuerza en dirección al plano 1, donde vamos a establecer una fuerza de 2000 lbf e invertimos la dirección.
10.- Vamos a crear una malla haciendo clic derecho sobre el título de malla en nuestro administrador de operaciones
11.- En nuestras opciones de mallado dejamos todo como se muestra en automático y ejecutamos el estudio
La teoría de von Mises-Hencky o también conocida como teoría de distorsión máxima, nos dice que un material dúctil comienza a ser flexible cuando alcanza el límite elástico, como podemos ver, los valores de la escala se han modificado estableciendo como valor máximo, el limite elástico de nuestro material a analizar
Y de esta manera podemos claramente determinar en que zonas de nuestra pieza, el material sufrirá deformaciones permanentes sin poder recuperar su estado original.
También sabemos que el limite elástico del eje es mucho menor (172339000N/m^2), es por eso que podemos deducir que nuestro eje también fallará.
La distancia que se estará desplazando nuestra pieza al aplicar cierta fuerza también puede ser representada en una escala milimétrica.
Un factor de seguridad alto nos indica que nuestro diseño será seguro, es por eso que hemos establecido un factor de seguridad de 2.5. Claramente podemos determinar con certeza que nuestro diseño no es seguro y sin duda alguna fallará.
Estos son algunos de los análisis que SOLIDWORKS Simulation nos proporciona, para ayudarnos a entender el comportamiento de nuestro diseño en un posible ambiente real y garantizar el buen funcionamiento en el mercado.
Post desarrollado por nuestro colaborador:
Juan Pablo Pérez Jiménez
Ingeniero de Aplicaciones en SolidServicios
