Análisis de concentración de esfuerzos por medio del software elcut
Date
2001
Authors
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Publisher
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla
Abstract
Hoy en día, por estudios realizados por analistas de esfuerzos y técnicos de fotoelasticidad se sabe que cualquier cambio en la sección transversal es un punto potencial de problema desde el punto de vista de un esfuerzo. Estos estudios también indican que la falla de la mayoría de partes de máquinas puede ser adjudicada a un agrietamiento progresivo que se origina en puntos de altos esfuerzos. Por lo tanto, en el diseño de máquinas, las concentraciones de esfuerzos son de máxima importancia.
Esta tesis tiene como finalidad el análisis de concentración de esfuerzos por medio del software Elcut*. Dicho análisis se realizará por medio del método del elemento finito (MEF), subdividiendo dos placas típicas en un conjunto de partes o elementos más simples que se denominan elementos finitos, os cuales están unidos mediante nodos con los que se construye una malla. Mediante la resolución del problema de equilibrio de la malla, el cual relaciona la matriz de rigidez, el vector de desplazamientos y el vector de desplazamientos y el vector de fuerzas externas, se obtendrá el valor del esfuerzo máximo que se presenta en zonas de concentración de esfuerzos.
El capítulo 1 está dedicado al estudio de los conceptos: carga axial – esfuerzo normal, carga transversal – esfuerzo cortante, esfuerzos en un plano oblicuo bajo carga axial. Estado de esfuerzos triaxial, deformación lineal por caga axial, y por último al estudio del estado de deformaciones triaxial.
En el capítulo 2 se hablara acerca de los temas: diagrama esfuerzo – deformación para el acero, ley de Hooke, relación de Poisson, carga triaxial – ley generalizada de Hooke, esfuerzo plano y deformación plana. Finalmente se hablará acerca de la concentración de esfuerzos.
En el capítulo 3 se describirán los aspectos básicos del método del elemento finito y después se presentara una pequeña guía sobre el uso del software Elcut.
Por último, en el capítulo 4 se presentan los cálculos matemáticos del valor del esfuerzo máximo y después la presentación de resultados mediante el software para las dos placas a analizarse.