Cálculo de esfuerzos, resistencia o como lo querais llamar

[Mondeo14]

No lo he mirado detenidamente, pero ¿cómo puedo calcular la resistencia, deformación de un conjunto?.
Supongamos que tengo una placa base y una superior, unidas por 4 columnas en los extremos. En la superior quiero montar un cilindro hidráulico o neumático, que hará una fuerza en el centro de la placa inferior. Quiero calcular lo que se deforma la placa inferior y si las columnas me aguantarán dicha fuerza.
En Inventor mas o menos lo se hacer, no me ha tocado porque lo hacía otro compañero, pero me imagino que en SW será similar.
Unas ideas o nociones me serán de mucha utilidad.

Muchas gracias.

[archkazs]

Hola,

Lo primero sería saber si tienes el módulo. SW trabaja por paquetes y si no se paga, viene pelado.

Si no me equivoco (lo estoy haciendo de cabeza) en la pestaña insertar ->complementos y ahí selecciona solidworks simulation.

Mi recomendación es que si puedes simplifiques al máximo el diseño a simular. Llegando hasta el punto de hacer un "part" de multicuerpo, para que puedas asignar los diferentes materiales en caso de haberlos. Olvídate de elementos de fijación y geométrias que no añadan nada a la simulación (ej. Chaflanes para los cantos de una chapa).

Para aplicar fuerzas o zonas de fijación suele ser muy útil la herramienta de "curva de partición". Básicamente lo que hace es dividir la superficie en la geometría que tú le indiques, esto no debería afectar al mallado. Esto te deja escoger zonas donde por ejemplo haría fuerza el cilindro sin necesidad de tener el componente que hace contacto.

Es imprescindible asignar material, condiciones de contacto (para empezar usa contscto global sin penetración), sujecciones y mallado. En caso de que las deformaciones sean grandes (no sé cuál es el criterio que sigue SW para esto), se puede activar el "modo de grandes desplazamientos". Básicamente te deja continuar la simulación siendo consciente de que la deformación es mayor de lo que en principio debería ser. Esto puede pasar porque un componente está sin fijar en la simulación o porque la deformación es muy grande (imagínate que el cilindro empujase un punzón que deforma una chapa muy fina).

Sube un pequeño plano de la geometría/condiciones y si quieres puedo hacer una simulación y enviarte los archivos de vuelta para que veas cómo aplicar las condiciones básicas.

Un saludo

[Mondeo14]

Gracias otra vez.

De momento es algo que tengo que "pensar", porque estoy diseñando lo que necesito y quier asegurarme que no reviento nada.
Ya te haré llegar una pequeña idea, esta semana puede ser muy "movida" para mi, así que tengo que distribuir el tiempo lo mejor posible.

Vuelvo a darte las gracias.

[Mondeo14]

Además tengo que comprobar que tenga el módulo de análisis, si no, mal voy

[Mondeo14]

Mas o menos es esto. Esta hecho en Inventor, pero he de hacerlo en SW.

Cilindro de ø160 a 160 Bar de presión (es la máxima, trabajará a 120 bar, pero me tengo que asegurar. Las placas verticales (verde y naranja) son de 400x300x60 mm de espesor, separadas 350 mm; las columnas de ø60 y de ø45 la zona encajada en la placa y con unas tuercas de M42; la base es de 60 mm . Empujo el conjunto de dentro contra la placa verde. ¿Se me romperán las columnas?¿Se me doblará alguna placa.
¿Materiales?, lo tengo que decidir.

Ya te he dejado tarea

[Ricardo]

Hola Mondeo.

Yo me he permitido inventarme algo que se parezca a lo que indicas, 2 placas y 4 columnas.

Aplico material a cada pieza ( he empleado Inox AISI 304).

en la pestaña insertar ->complementos y ahí selecciona solidworks simulation.

Hay que hacer esto que indica archkass, luego ya puedes ir a "Complementos de SolidWorks /SolidWorks simulation".

Nuevo estudio, Análisis estático.

Asesor sujeciones, debes seleccionar la cara que se supone no se moverá (yo he seleccionado la cara inferior de la placa superior).

Asesor cargas externas, agregar una carga.
Seleccionamos la cara donde actúa la carga, por defecto SolidWorks aplicara la carga repartida por toda la cara, si queremos que la carga actué sobre una parte de esta cara, yo lo que hago es hacer un pequeño agujero de solo 1 mm, para tener una cara para seleccionar en este punto (este agujero poco influirá en el resultado).
Indicamos el calor de la carga (recuerda, aproximadamente, 10 Newton = 1 Kg, exacto 9'8 Newton = 1 Kg).

Vamos a "Ejecutar este estudio" y listo.

Nos aparece una ventana con los datos del estudio.

Haciendo doble clic sobre las distintas opciones saldrán los esquemas que se ven en las imágenes.

Sabremos los desplazamientos y los coeficientes de trabajo (recuerda 4'033 e+7, significa 4 y 7 decimales, o sea 4033000).

Espero que te sirva de inicio en este tema.

Saludos

[Mondeo14]

Perfecto @Ricardo , has captado mi idea bastante rápido.

A ver si hago el diseño y me pongo con ello.

[Ricardo]

Hola.

Veo que el dato que tienes es la presión del cilindro (dices 160 bar) no la fuerza que tiene.

Tal como te he indicado aplica una fuerza cualquiera y antes de ejecutar el estudio, en la ventana de la izquierda seleccionas "Cargas externas", botón derecho y se abrirá una ventana de opciones donde tienes la opción "Presión", vuelves a seleccionar la cara y pones el valor de presión, deberás ponerla en la unidades que admite SolidWorks (no tenemos la opción bar) pero recuerda 1 bar = 100000 (cien mil) Newton/m² y esta si la admite SW.

Ahora tendrás dos cargas la primera que has puesto y esta ultima, eliminas la primera y listo, ya puedes continuar con el estudio según se ha explicado antes.

Saludos

[Mondeo14]

Tengo la presión máxima a la que puede trabajar y con eso puedo hacer el cálculo en kg/mm2, vamos, que trabajaría a 32.000 Kg

Me voy a dormir, mañana sigo.

[Ricardo]

mañana sigo.

Pues mañana me gustaría saber como calculas eso de los 32000 Kg.

Gracias

[Mondeo14]

Mi forma de calcular la presión: superficie x presión

Para que me de Kg fuerza, radio en cm x radio en cm x PI x Presión

Si es un ø de 160, el radio en cm es 8, por lo tanto 8x8x3.14x160=32153.6 Kg

Así lo calculo yo, pero si mal no recuerdo, hay tablas. Esta manera me la enseñó mi jefe hace muchos años y es válida para hidráulica y neumática. Solo cambia la presión, que en neumática suele ser 6 bar como mucho.

[archkazs]

Hola,

Aquí habría que saber mejor la fuerza de empuje que hace finalmente. La presión a la que funciona y la fuerza de salida dependerán de la construcción interna. Si el émbolo interno tiene una sección distinta al vástago que sale externo, esos cáculos podrían variar.

Teniendo el modelo del cilindro, deberían especificarse las fuerzas de empuje y de tiro. Esas son las que deberías poner en SW.

Un saludo

[Mondeo14]

Perfecto, tomo en cuenta tus recomendaciones.
Por cierto, no podré calcularlo con lo que tengo entre manos ahora, el SW 2018 que uso, no tiene el módulo que mencionas (Solidworks Simulation), pero lo podré usar en casa, que creo que si lo tengo. Además, el saber no ocupa lugar

[archkazs]

Hola,

Comprueba si disponéis de simulation Xpress, es una versión más ligera, pero que debería permitirte hacer cálculos más simplificados que quizás para este trabajo que describes sea suficiente.

Te dejo un link para que veas dónde se busca y lo básico para usarlo.

https://intelligy.com/blog/2016/10/07/c ... ionxpress/

[Mondeo14]

Vale, ese si que lo tiene.

Ya me pondré con ello y con tu enlace, que me parece muy interesante.