PRÁCTICA 1: INTRODUCCIÓN AL MÉTODO DE LOS ELEMENTOS

CÁLCULO DE MÁQUINAS. 2007- 08

Área de Ingeniería Mecánica

PRÁCTICA 1:PRÁCTICA 1:

INTRODUCCIÓN AL MÉTODO DE LOS INTRODUCCIÓN AL MÉTODO DE LOS ELEMENTOS FINITOSELEMENTOS FINITOS

Álvarez Caldas, CarolinaÁlvarez Caldas, Carolina



CONCEPTO DEL M.E.F.CONCEPTO DEL M.E.F.

∑ = iii bua

dxdu

Se resuelve el sistema complejo

Se discretiza el sistema continuo en elementos interconectados

Se especifica el comportamiento de cada elemento mediante un conjunto finito de parámetros

Se ensamblan los elementos



CONCEPTOS GENERALES DEL M.E.F.CONCEPTOS GENERALES DEL M.E.F.

Dominio

Condiciones de contorno

Incógnitas Nodo

Valores en cualquier punto del elemento

dxduProblema

continuo

( )TTPTfinitoElementoΣ,,

:

Elemento

∑ = iii bua

Valores en los nodos

Funciones de interpolación

Grados de libertad



El sistema “real” El modelo MEF

Un modelo MEF es la idealización matemática de un sistema físico.



La información se transmite de elemento a elemento sólo a través de los nodos comunes.

Nodos separados aunquecoinciden en el espacio. Los elementos A y B no se “comunican”. Hay que “fundir” o “mezclar” los nodos

... . .

A B

. . .

. ..A B

. . .

1 nodo

2 nodos

Nodos comunes.Los elementos A y Bse “comunican” entre sí



1. Selección del tipo de análisis2. Diseño del modelo

2.1. Dimensión2.2. Tipo de elemento y características2.3. Material

3. Creación de la geometría4. Mallado5. Aplicación de las condiciones de contorno6. Aplicación de las cargas, presiones…7. Resolución8. Visualización y análisis de resultados

TRABAJO CON UN SOFTWARE DE TRABAJO CON UN SOFTWARE DE E.FE.F..



EL ENTORNO DE ANSYSEL ENTORNO DE ANSYS



MANEJO BÁSICO DE FICHEROSMANEJO BÁSICO DE FICHEROS

Ficheros creados por ANSYS

*.err

*.log

*.db

*.dbb

*.rst

*esav

*.emat

*.tri



EL ENTORNO DE ANSYSEL ENTORNO DE ANSYS



EJEMPLO: VIGA DOBLEMENTE EMPOTRADAEJEMPLO: VIGA DOBLEMENTE EMPOTRADA

F=100Kp

F=100Kp

E=2,1E63,0=ν

10cm

10cm

1000cm

Izz=Iyy=171 cm4



SELECCIÓN DEL TIPO DE ANÁLISIS Y DEL SELECCIÓN DEL TIPO DE ANÁLISIS Y DEL TIPO DE ELEMENTOTIPO DE ELEMENTO

Preferences Structural, Thermal, ANSYS Fluid…

Preprocessor Element Type Add/Edit/Delete



TIPOS DE ELEMENTOSTIPOS DE ELEMENTOS

( )TTPTfinitoElementoΣ,,

:

GDL estructurales

ROTZ

UYROTY

UXROTX

UZ

J

I

Structural Beam

2D, 3D

J

KL

I

Structural Shell

2D, 3D

L K

I J

Structural Solid

2D, 3D

K

I

L

J

P OM N

K

JI

L

J

L=K

I



AYUDA: LIBRERÍA DE ELEMENTOSAYUDA: LIBRERÍA DE ELEMENTOS



AYUDA: ELEMENTO DEL EJEMPLOAYUDA: ELEMENTO DEL EJEMPLO



CONSTANTES REALESCONSTANTES REALES

A IBarra

Placaespesor

Volumen

-



CONSTANTES REALESCONSTANTES REALES

Preprocessor Real Constants Add/Edit/Delete



ELECCIÓN DEL MATERIALELECCIÓN DEL MATERIAL

Preprocessor Material Props Material Models



GENERACIÓN DE LA GEOMETRÍA: PUNTOSGENERACIÓN DE LA GEOMETRÍA: PUNTOS

1 2



GENERACIÓN DE LA GEOMETRÍA: LÍNEASGENERACIÓN DE LA GEOMETRÍA: LÍNEAS

1 2

Cursor:Seleccionar:Deseleccionar:

(Alternar: Botón dcho. Del ratón)



OPCIONES DE VISUALIZACIÓNOPCIONES DE VISUALIZACIÓN




1 2L1






ELIMINAR ENTIDADESELIMINAR ENTIDADES


Área de Ingeniería MecánicaMALLADOMALLADO

Plot - Elements



CONDICIONES DE CONTORNOCONDICIONES DE CONTORNO



CONDICIONES DE CONTORNOCONDICIONES DE CONTORNO



APLICACIÓN DE FUERZASAPLICACIÓN DE FUERZAS

-1000



RESOLUCIÓNRESOLUCIÓN



VISUALIZACIÓN DE RESULTADOSVISUALIZACIÓN DE RESULTADOS




UY

TENSIÓN VM






VISUALIZACIÓN DE RESULTADOSVISUALIZACIÓN DE RESULTADOSUY

TENSIÓN VM

PRINT U NODAL SOLUTION PER NODE

***** POST1 NODAL DOF LISTING *****

LOAD STEP= 1 SUBSTEP= 1 TIME= 1.0000 LOAD CASE= 0

THE FOLLOWING DOF RESULTS ARE IN GC

NODE UY 1 0.0000 2 0.0000 3 -1.5084 4 -5.1054 5 -9.3985 6 -12.995 7 -14.504 8 -12.995 9 -9.3985

10 -5.1054 11 -1.5084

MAXIMUM ABSOLUTE VALUESNODE 7

VALUE -14.504

PRINT S NODAL SOLUTION PER NODE

***** POST1 NODAL STRESS LISTING ***** PowerGraphics Is Currently Enabled

LOAD STEP= 1 SUBSTEP= 1 TIME= 1.0000 LOAD CASE= 0

NODAL RESULTS ARE FOR MATERIAL 1

NODE S1 S2 S3 SINT SEQV

MINIMUM VALUESNODE 1 1 1 1 1VALUE 0.10000E+32 0.10000E+32 0.10000E+32 0.10000E+32 0.10000E+32

MAXIMUM VALUESNODE 1 1 1 1 1VALUE -0.10000E+32-0.10000E+32-0.10000E+32-0.10000E+32-0.10000E+32



EJERCICIOEJERCICIO

F=100Kp E=2,1E63,0=ν

10cm

10cm

1000cmF=100Kp

Izz=Iyy=171 cm4

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