Capitulo 14 Calculo Momento Inercia y Linea Flexion

5/11/2018 Capitulo 14 Calculo Momento Inercia y Linea Flexion - slidepdf.com

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1Temas de este

capí tulo

Cálculo del momento de

inercia y la lí nea de flexión

En este capítulo de AutoCAD® Mechanical 6, se calcula

el momento de inercia de una sección de perfil y la línea

de flexión de una viga, tomando como referencia el

cálculo del perfil.

s Cálculo del momento de ine

s Cálculo de las líneas de flexi



242 | Capítulo 14 Cálculo del momento de inercia y la línea de flexión

Términos principales

Término Definición

carga Fuerzas y momentos que actúan sobre una pieza.

fuerza distribuida Fuerza repartida sobre un área determinada.

fuerza puntual Fuerza concentrada en un punto.

lí nea de flexión Las lí neas de flexión se calculan sobre una dirección de fuerza predefinida (F) osobre una dirección radial (s).

momento de inercia Importante propiedad de las áreas y los cuerpos sólidos. Las f órmulas estándar sederivan multiplicando las partí culas elementales del área y de la masa por loscuadrados de sus distancias desde los ejes de referencia. Por lo tanto, losmomentos de inercia dependen de la ubicación de los ejes de referencia.

momento flector El momento de flexión se calcula sobre una dirección de fuerza predefinida (F) osobre una dirección radial (s).

soporte fijo Soporte fijo a la pieza, que no puede moverse.

soporte móvil Soporte que no está fijo.



Cálculo del momento de inercia y la línea de flexión | 243

Cálculo del momento de inercia y la lí nea

de flexión

Las unidades de medida del momento de inercia son mm4 o pulgadas4. Son

los valores geométricos que se van a utilizar para los cálculos de flexión,

torsión y deformación. AutoCAD Mechanical utiliza el resultado del cálculo

del momento de inercia para obtener el de la línea de flexión.

Los cálculos del momento de inercia se realizan sobre las secciones

transversales de las vigas o sobre otros objetos que puedan representarse

como contornos cerrados. Se puede realizar el cálculo sobre una sección

transversal con cualquier forma, siempre que la geometría de la sección

transversal forme un contorno cerrado.

AutoCAD Mechanical determina el centro de gravedad de una sección

transversal, dibuja los ejes principales, y calcula el momento de inercia de

cada uno de ellos. También puede seleccionar la dirección de carga de una

sección transversal; en ese caso, AutoCAD Mechanical calculará el momento

de inercia y el ángulo de flexión de dicha carga.

NOTA Para este ejercicio de aprendizaje es necesario instalar la norma ISO de

piezas normalizadas.

En primer lugar, abra el dibujo que va a utilizar.

Para abrir un archivos:

1 Abra el archivo tut_ex12 de la carpeta acadm\tutorial.

Menú Archivo ➤ Abrir

Comando ABRE

El dibujo contiene este perfil:




Guarde el archivo con un nombre diferente o en un directorio distinto para

conservar el archivo de aprendizaje original.

Cálculo del momento de inercia

Antes de realizar ningún cálculo en el perfil, debe obtener el momento de

inercia correspondiente.

Para calcular el momento de inercia:

1 Inicie el cálculo del momento de inercia.

Menú Contenido➤ Cálculos➤Momento de inercia

Comando AMINERTIA

2 Responda a las solicitudes de comando de la forma siguiente:

Especifique punto interior: Pulse un punto dentro del perfil

Especifique punto interior: Pulse INTRO

¿Está el área correctamente rellenada? (Sí /No) <Sí >: Pulse INTRO

Las coordenadas del centroide y el momento de inercia junto con los

principales ejes se muestran en la línea de comando de la forma siguiente:

Coordenadas de centroide (en coordenadas de usuario):

coordenada X: 228.071933 coordenada Y: 150.027674

Momentos de inercia en los ejes principales:

I1: 2.359e+004 I2: 1.4095e+004

Ángulo del eje para el momento mayor (I1): 5.3

A continuación, defina la dirección de las cargas que deben estar en un plano.


Especificar dirección de las fuerzas de carga (todas deben estar en el mismo

plano): Introduzca 270




El resultado de la dirección de carga se muestra en la línea de comando de la

forma siguiente:

Momento efectivo de inercia para esta dirección de carga: 2.341e+004

Ángulo de flexión: 266.5

Distancias máximas lí nea neutra - lí mite:

Lado de extensión: 16.690 Lado de compresión: 14.444

A continuación, debe proporcionar la descripción del perfil que se ha

calculado y ubicar el bloque con los datos del cálculo en el dibujo.


Introducir descripción: Introduzca Perfil de marco

Especifique punto de inserción: Coloque el bloque del c álculo junto al perfil

El dibujo tiene ahora el siguiente aspecto:

NOTA Los ejes principales, 1 y 2, son los de mayor y menor flexión. La flecha F

muestra la dirección de la fuerza, la flecha s muestra la flexión resultante. El bloque

del momento de inercia muestra los momentos relacionados con los ejes

principales, las distancias máximas desde los ejes y el área calculada. Para mayor

información, véase la Ayuda en pantalla.

Se ha creado una vista lateral del perfil para la línea de flexión.

5Reduzca la vista del dibujo para visualizarlo completamente.

Menú Ver ➤ Zoom➤ Extensión

Comando ZOOM

Guarde el archivo.




Cálculo de las lí neas de flexión

Para calcular la línea de flexión es necesario el resultado del cálculo del

momento de inercia.

A continuación, calcule la línea de flexión sobre una situación de carga

específica.

Para calcular la lí nea de flexión:

1 Inicie el cálculo de la línea de flexión.

Menú Contenido➤ Cálculos➤ Línea de flexión

Comando AMDEFLINE


Designe bloque del momento de inercia: Designe el bloque de c álculo (1)

Especifique punto inicial o [Viga existente]: Designe el extremo izquierdo de la

viga (2)Designe punto final: Designe el extremo derecho de la viga (3)

3 En el cuadro de diálogo Cálculo de vigas, elija Tabla.




4 En el cuadro de diálogo Material, seleccione la norma ANSI y luego el

material Aluminio bronce fundido.

NOTA Si no ha instalado la norma ANSI en el sistema, puede elegir otra norma

diferente, según sus necesidades, pero el resultado ser á diferente al obtenido en

este ejercicio (si elige DIN por ejemplo, podr á seleccionar un material similar, como

AlMgSi0.5F22 y obtener un resultado parecido).

Seguidamente, defina los soportes y las cargas.

5 Elija el icono de soporte fijo y responda a las solicitudes de comando de la

forma siguiente:

Especifique punto de inserción: Designe el extremo izquierdo de la viga (1)

NOTA El soporte sólo se puede colocar a lo largo de la viga.




6 Elija el icono de soporte móvil y responda a las solicitudes de comando de la

forma siguiente:

Especifique punto de inserción: Designe el extremo derecho de la viga (2)

7 Elija el icono de carga uniforme y responda a las solicitudes de comando de

la forma siguiente:

Especifique punto de inserción: Designe el extremo izquierdo de la viga (3)

Especifique punto final: Designe el punto central de la viga por medio de la

referencia al punto medio (4)

Carga de lí nea [N/mm] <50> : Introduzca 10

8 Elija el icono de momento y responda a las solicitudes de comando de la

forma siguiente:

Especifique punto de inserción: Designe un punto en el centro de la carga

uniforme (5)

Momento flector (Nm) <10> : Introduzca 3

9 En el cuadro de diálogo Cálculo de vigas, pulse Momentos y flexión.




10 En el cuadro de diálogo Seleccionar gráfico, elija las opciones como muestra

la siguiente ilustración, y pulse Aceptar.


Especifique escala para la lí nea de momento flector (unidades de dibujo:Nm)

<1:1.3913>: Pulse INTRO

Introduzca escala para flexión (unidades de dibujo:mm) <37.208:1>: Pulse INTRO

Especifique el punto de inserción: Designe un punto del dibujo

El resultado muestra el aspecto siguiente:




El bloque de resultado de cálculo muestra todos los datos relevantes del

cálculo:

Aquí acaba este capítulo del manual de aprendizaje.

Guarde el archivo.

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