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Simulación de esfuerzos con elementos de viga
Puede optimizar el rendimiento de la simulación mediante el modelado de los miembros estructurales con elementos de viga. Es importante mencionar que los elementos de viga pueden usarse para estudios estáticos, de frecuencia, de pandeo y no lineales.
En este blog aprenderá a utilizar el elemento de viga para realizar una simulación y visualizar los esfuerzos resultantes y desplazamientos de la viga
Para comenzar es importante hablar sobre los elementos de viga que SolidWorks Simulation define al modelo 3D
Cada miembro estructural recto se define por una línea recta que conecta dos juntas en sus extremos. Se modela un miembro estructural curvado con un número concreto de vigas rectas. Se considera que la sección transversal de una viga es constante a lo largo de toda su longitud. Internamente, el programa malla cada viga creando un número de elementos de viga. Cada elemento de viga se define por dos nodos finales y una sección transversal. Al ver la malla y los resultados, los elementos de viga pueden estar representados en la geometría real de la viga por cilindros, sea cual sea la sección transversal real.
Estas figuras a continuación ilustran el modelado de un miembro estructural. Una imagen muestra el miembro estructural y las juntas cuando el primero se define como una viga.
Esta imagen muestra la malla donde la viga se
subdivide en un número de elementos de viga representados por cilindros y el
perfil geométrico de la viga renderizado
Lo primero es iniciar un nuevo estudio de Análisis Estático Lineal
Después en la interfaz del estudio seleccionar el modelo en el apartado de piezas en el estudio y dar clic derecho para que aparezca un menú flotante y seleccionar la opción “tratar como viga”
Después de esto el icono
representativo de la pieza cambiará a uno de viga
A continuación, se definen los demás parámetros del estudio, el material aplicado en esta simulación es “Acero Aleado”
Si
requerimos visualizar el eje neutral y el centro de cortadura de la viga, hay
que seleccionar la opción nueva que aparece debajo del símbolo de viga que se
llama “Grupo de juntas”, dar clic derecho y seleccionar “editar” y
marcar las respectivas casillas.
En el apartado de restricciones solo dejaremos definida como geometría fija a una de las 2 juntas de la viga, para simular el efecto de viga en voladizo
En
el apartado cargas se aplicará una fuerza en todo el modelo seleccionando la
opción de vigas en el recuadro de selección y una arista vertical del modelo
como guía para la dirección de la fuerza, aparecerán unas flechas mostrando el
sentido de la fuerza aplicada, activar casilla de invertir dirección si es
necesario.
En el apartado de malla seleccionar la opción “Renderizar perfil de viga” para resultados más visuales con el perfil de viga activado, y crear malla automática
Por último, ejecuta el estudio y visualiza los resultados obtenidos
El primer resultado
muestra las Tensiones: Tensión axial y de flexión en la viga
Para este estudio el valor máximo fue de 7.703 MPa como se puede ver en la imagen
El segundo resultado muestra los desplazamientos resultantes en mm
Para este estudio el valor
máximo fue de 1.484 mm como se puede ver en la imagen
La longitud de la viga de carga es de 8 M y el perfil es el siguiente: