SolidWorksSimulation

S e r g i o Gmez G o n z le zW W W :

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prcticas y ejercicios contenidos en este libro

Alfaomega Ra-Ma

SolidWorks Simulation

SolidWorks Simulation

Sergio Gmez Gonzlez

SolidWorks Premium

Alfaomega Ra-Ma*

NDICE

INTRODUCCIN.................................................................................................................13

CAPTULO 1. CONCEPTOS PREVIOS........................................................................... 151.1 MTODO DE LOS ELEMENTOS FINITOS (MEF)................................................. 181.2 ESTUDIOS REALIZADOS POR SOLIDWORKS..................................................... 19

1.2.1 Anlisis esttico......................................................................................................191.2.2 Estudio de pandeo y frecuencia.............................................................................201.2.3 Trmico................................................................................................................. 211.2.4 Estudio de cada.................................................................................................... 211.2.5 Estudio de Fatiga................................................................................................... 221.2.6 Estudio de diseo.................................................................................................. 22

1.3 EL ENTORNO.............................................................................................................. 231.3.1 Zona de Grficos................................................................................................... 231.3.2 Gestor de Simulacin (AnalysisManager)............................................ ;.............241.3.3 Botones del ratn.................... 261.3.4 Mtodos abreviados de teclado.............................................................................271.3.5 Barra de herramientas flotante..............................................................................29

1.4 ACTIVACIN DE SOLIDWORKS SIMULATION.................................................. 361.4.1 Creacin de un nuevo estudio...............................................................................371.4.2 Preparacin previa del anlisis..............................................................................38

CAPTULO 2. ANLISIS ESTTICO..............................................................................412.1 INTRODUCCIN.........................................................

8 SOLID WORKS SIMULATION ORA-MA

2.4 ETAPAS EN LA REALIZACIN DE UN ANLISIS................................................472.4.1 Activacin de SolidWorks Simulation.................................................................. 482.4.2 Preparacin previa al anlisis................................................................................. 502.4.3 Seleccin de materiales.......................................................................................... 522.4.4 Definicin de Sujeciones........................................................................................ 542.4.5 Definicin de Cargas...............................................................................................562.4.6 Creacin del mallado...............................................................................................572.4.7 Inicio del estudio.....................................................................................................602.4.8 Visualizacin de resultados.................................................................................... 61

2.5 PRCTICA 1. ANLISIS ESTATICO DE UNA PIEZA............................................652.6 PRCTICA 2. ANLISIS ESTTICO DE UNA PIEZA DE CHAPA METLICA 752.7 PRCTICA PROPUESTA 1 ......................................................................................... 822.8 MATERIALES............................................................................................................... 83

2.8.1 Tipos de materiales..................................................................................................842.8.2 Cuadro de dilogo de materiales............................................................................852.8.3 Asignar y definir nuevos materiales.......................................................................91

2.9 SUJECIONES...................................................................................... 942.9.1 Geometra fija..........................................................................................................962.9.2 Inamovible............................................................................................................... 972.9.3 Rodillo/Control deslizante..................................................................................... 972.9.4 Bisagra fija .............................................................................................................. 982.9.5 Simetra................................................................................................................... 992.9.6 Simetra circular.................................................................................................... 1002.9.7 Utilizar geometra de referencia........................................................................... 1012.9.8 Sobre caras planas....................................................... ...1042.9.9 Sobre caras cilindricas...........................................................................................1052.9.10 Sobre caras esfricas...........................................................................................106

2.10 CARGAS EXTERNAS...............................................................................................1072.10.1 Fuerza...................................................................................................................1072.10.2 Torsin.................................................................................................................1122.10.3 Presin.................................................................................................. 1132.10.4 Gravedad............................................................................................................. 1162.10.5 Carga centrfuga..................................................................................................1172.10.6 Carga de apoyo en rodamientos......................................................................... 1182.10.7 Temperatura........................................................................................................ 1192.10.8 Carga/Masa remota.............................................................................................1222.10.9 Masa distribuida.................................................................... 127

RA-MA NDICE 9

2.10.10 Configuracin de smbolos............................................................................ 1282.11 PRCTICA PROPUESTA 2. CARGA REMOTA Y DISTRIBUIDA.................. 128

2.11.1 Contactos..................... 1292.11.2 Conectores........................................................................................................... 138

2.12 PRCTICA 3. SOLDADURA POR PUNTOS........................................................ 1512.13 MALLADO................................................................................................................ 159

2.13.1 Tipos de mallado.................................................................................................1602.13.2 Mtodos adaptativos............................................................................................1632.13.3 Creacin y definicin de m alla.......................................................................... 1702.13.4 Control de malla..................................................................................................1742.13.5 Calidad de malla..................................................................................................1782.13.6 Volver a mallar el modelo................................................................................. 1792.13.7 Otras opciones de mallado................................................................................. 179

2.14 TRAZADOS............................................................................................................... 1842.14.1 Trazado de Factor de seguridad......................................................................... 1852.14.2 Percepcin de diseo...........................................................................................1892.14.3 Trazado de tensiones...........................................................................................1902.14.4 Trazado de comprobacin de fatiga...................................................................1932.14.5 Trazado de desplazamientos.............................................................................. 1972.14.6 Trazado de deformaciones unitarias...................................................................1992.14.7 Herramientas de resultados................................................................................2012.14.8 Otras herramientas de gestin de trazados....................................................... 224

2.15 PRCTICA 4. ANLISIS ESTATICO DE UNA PIEZA...................................... 2282.16 PRCTICA 5. ANLISIS DE CONTACTO...........................................................2492.17 PRCTICA 6. ANLISIS DE UN ENSAMBLAJE...............................................254

CAPTULO 3. ANLISIS DE FRECUENCIA............................................................... 2613.1 INTRODUCCIN AL ESTUDIO DE FRECUENCIAS.......................................... 2623.2 ETAPAS EN LA CREACIN DE UN ESTUDIO....................................................263

3.2.1 Creacin del estudio de frecuencia..................................................................... 2643.2.2 Configuracin de Opciones de frecuencia.......................................................... 2643.2.3 Seleccin del material.......................................................................................... 2673.2.4 Definicin de las Sujeciones................................................................................2683.2.5 Definicin de las cargas estructurales................................................................. 2683.2.6 Definicin del mallado......................................................................................... 2693.2.7 Ejecucin del anlisis........................................................................................... 2693.2.8 Resultados obtenidos............................................................... 270

3.3 PRCTICA 7. ANLISIS DE FRECUENCIAS...................................................... 275

SOLIDWORKS SIMULATION RA-MA

- PRCTICA PROPUESTA 3 ....................................................................................... 282

C APTULO 4. ANLISIS DE PANDEO..........................................................................2834.1 INTRODUCCIN......................................................................................................... 2844.2 ETAPAS EN LA CREACIN DE UN ESTUDIO DE PANDEO............................287

4.2.1 Creacin del estudio de pandeo.............................................................................2884.2.2 Configuracin de Opciones de pandeo................................................................ 2884.2.3 Seleccin del material........................................................................................... 2914.2.4 Definicin de las Sujeciones.................................................................................2914.2.5 Definicin de las cargas estructurales..................................................................2924.2.6 Definicin del mallado.......................................................................................... 2924.2.7 Ejecucin del anlisis.............................................................................................2934.2.8 Resultados obtenidos..............................................................................................293

4.3 PRCTICA 8. ANLISIS DE PANDEO................................................................... 2994.4 PRCTICA PROPUESTA 4 ........................................................................................ 306

CAPTULO 5. ANLISIS DE CADA...............................................................................3075.1 INTRODUCCIN......................................................................................................... 3085.2 ETAPAS EN LA CREACIN DE UN ESTUDIO.....................................................309

5.2.1 Definicin/seleccin del material..........................................................................3105.2.2 Configuracin del anlisis..................................................................................... 3125.2.3 Condiciones de contacto........................................................................................ 3165.2.4 Opciones de resultados.......................................................................................... 321

5.3 PRCTICA 9. ESTUDIO DE CADA.........................................................................3235.4 PRCTICA 10. ESTUDIO DE CADA DE DOS PIEZAS...................................... 3355.5 PRACTICA 11. ESTUDIO DE CADA PD A ........................................................... 3435.6 PRCTICA PROPUESTA 5. VARIACIN DEL FAC-TOR DEENDURECIMIENTO......................................................................................................... 3515.7 PRCTICA PROPUESTA 6. EVALUACIN DE LA CADA DE UNA TORRE DEORDENADOR PROTE-GIDA CON ESPUMA DE P E ..................................................351

CAPTULO 6. ESTUDIO DE DISEO..............................................................................3536.1 INTRODUCCION......................................................................................................... 3546.2 ETAPAS EN UN ESTUDIO DE DISEO.................................................................. 356

6.2.1 Creacin de estudios previos................................................................................. 3596.2.2 Definicin de las propiedades del anlisis..........................................................3606.2.3 Definicin de las variables del diseo.................................................................. 3616.2.4 Definicin de las Restricciones del diseo...........................................................3656.2.5 Definicin del objetivo.......................................................................................... 369

RA-MA NDICE 11

6.2.6 Ejecucin del proceso de optimizacin.............................................................. 3706.2.7 Visualizacin de resultados de optimizacin.....................................................371

6.3 PRCTICA 12. ESTUDIO DE DISEO..................................................................3756.4 PRCTICA PROPUESTA 7. ESTUDIO DE DISEO........................................... 3796.5 PRCTICA 13. ESTUDIO DE OPTIMIZACIN................................................... 380

CAPTULO 7. ANLISIS DE FATIGA...........................................................................3917.1 INTRODUCCIN....................................................................................................... 392

7.1.1 Definiciones......................................................................................................... 3937.1.2 Curvas S N ............................................................................................................ 3957.1.3 Resistencia a la fatiga...........................................................................................396

7.2 ETAPAS EN LA CREACIN DE UN ESTUDIO....................................................3977.3 MATERIALES Y CURVAS S N ................................................................................ 3997.4 PROPIEDADES DEL ENSAYO................................................................................ 4007.5 FACTOR DE REDUCCIN DE RESISTENCIA A LA FATIGA (KF)................. 4027.6 SUCESOS DE FATIGA..............................................................................................4027.7 TRAZADOS DE FATIGA...........................................................................................410

7.7.1 Trazado de Vida (ciclos)..................................................................................... 4107.7.2 Trazado de dao...................................................................................................4127.7.3 Definicin de otros trazados de fatiga.................................................................412

7.8 PRCTICA 14. FATIGA DE UN EJE ....................................................................... 4157.9 PRCTICA 15. FATIGA VARIOS SUCESOS........................................................4267.10 PRCTICA PROPUESTA 8. CARGA VARIABLE.............................................. 434

CAPTULO 8. ANLISIS DE VIGAS............................................................................. 4358.1 INTRODUCCION....................................................................................................... 4368.2 ETAPAS EN LA CREACIN DE UN ANLISIS DE VIGA.................................437

8.2.1 Tratar como viga o tratar como slido................................................................4388.2.2 APLICAR/EDITAR VIGA................................................................................. 4388.2.3 Editar juntas.......................................................................................................... 4408.2.4 Seleccin de materiales........................................................................................4418.2.5 Cargas y Sujeciones.............................................................................................4428.2.6 Mallado................................................................................................................. 4428.2.7 Resultados............................................................................................................ 443

8.3 PRCTICA 16. VIGA SIMPLE................................................................................. 4448.4 PRCTICA 17. CABEZAS DE ARMADURA.........................................................4528.5 PRCTICA PROPUESTA 9. ESTRUCTURA 1 ...................................................... 462

12 SOLIDWORKS SIMULATION RA-MA

CAPTULO 9. DISEO DE RECIPIENTES A PRESIN...........................................4639.1 INTRODUCCIN Y DEFINICIN DEL ESTUDIO.............................................. 4649.2 PRCTICA 18. RECIPIENTE A PRESIN.............................................................466

NDICE ALFABTICO..................................................................................................... 475