PRÁCTICA 4: CONCENTRACIÓN DE ESFUERZOS EN TENSIÓN.

PLANTEAMIENTO:

El problema consiste en modelar una placa rectangular de 2” por 6” con un espesor de 0.5” y con un agujero central de 1” de diámetro, como se observa en la figura. La placa está fabricada en acero 1020, y está sometida a una carga axial de 1000 lb. Se debe determinar el factor de concentración de esfuerzos para estas condiciones geométricas de la placa.

SOLUCIÓN:

Una vez teniendo nuestra barra modelada se siguen los pasos mostrados en la siguiente figura.

POSTPROCESO:

La figura muestra el primer paso a seguir y el resultado en el análisis del pos proceso

Desplazamiento de la placa.

Para observar dichos desplazamientos en forma de vector se sigue el siguiente procedimiento mostrado en la figura.

Reacciones en los apoyos.

Para obtenerlos se sigue el siguiente esquema.

Esfuerzos en dirección de la carga.

En la figura se muestra el resultado y el procedimiento para llegar a él, seleccionando en element solution la componente en x.

Ahora estando en Nodal Solution se selecciona “stress” y su componente en x.

Otras formas de expresar estos resultados nodales son las siguientes.

Los resultados del análisis se pueden visualizar con una animación, como lo ilustra la siguiente figura.

Esfuerzos a través de una sección.

Para determinar los puntos de la zona a analizar se siguen los siguientes pasos.

Para escoger los datos de interés en el camino ya definido se siguen los siguientes pasos mostrados en la figura.

La siguiente gráfica muestra la variación de esfuerzos en X a través del camino previamente definido.

ESTUDIO DE CONVERGENCIA.

Para refinar la malla se siguen los siguen los siguientes pasos.

Preprocessor>Meshing>Modify Mesh>Refine At>Elments. Y a continuación se seleccionan elemento por elemento.

Esta es la malla refinada para el estudio de convergencia con la cual se puede volver a solucionar el modelo de elementos finitos, tal como lo muestra la figura.