Foros de SóloIngeniería

- 09 Jul 2010, 18:45 #230146

Hola a todos, estoy en los últimos años de la carrera o eso espero,jeje. Me entrado una inquietud, resulta que en las asignaturas de resistencia de materiales y en teoría de estructuras, nos limitamos casi siempre a resolver problemas de vigas,pórticos... en 2D. ¿Cómo se resuelven las situaciones reales? Es decir, ¿Cómo se hace lo mismo pero en 3D?

Os comento un ejemplo, tengo una mesa de 4 patas, con un peso de 1kg en el centro de la misma, ¿Cuál es la deformación?

Sé que quizás sea una pregunta estupida, pero es algo que no sé hacer y me gustaría que me pudieséis enseñar.

Un saludo y muchas gracias por cualquier aportación.

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- 11 Jul 2010, 12:07 #230251

Si no he entendido mal, pides que 'te enseñemos' No creo que nadie pueda hacer tal cosa... al menos en mi caso, puedo resolverte algunas cuestiones (de lo poco que sé, porque todavía soy estudiante), pero no puedo enseñarte. Es muy distinto resolver dudas a enseñar.

En todo caso, y como veo educación y cordialidad en el mensaje, puedo decirte que todo dependerá de la geometría de la propia mesa. Tu mesa, ¿es igual de ancha que de larga? Dependiendo del caso puedes tener flexión cilíndrica o esférica. O quizá el tablero sea muy gordo y haya que buscar un estado tensional 3D... o quizá el tablero es tan fino que las fuerzas son de membrana... ¿Tiene patas? ¿Y si las patas son tan anchas como la propia mesa?

Total, no podemos responder a una pregunta así. Si quieres que este hilo sirva de algo, yo pediría ayuda sobre donde encontrar documentación, libros, cursos... lo que sea, para aprender por tu cuenta. No es necesario que aprendas a calcular. Estas cosas no se calculan a mano porque son realmente jodidas, pero al menos tienes que saber qué tipos de esfuerzos te vas a encontrar en cada caso.

Un saludo

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- 11 Jul 2010, 13:49 #230263

Hola Spada, gracias por tu respuesta. En este post no trataba realmente de calcular la deformaicón de una mesa, como tu muy bien dices, no he dado ningún dato, simplemente me gustaría tener una idea general de cómo se hace.

Lo único que he resuelto en 3D han sido cosas muy sencillas que simplemente transformaba en 2D.

Si me recomiendas libros te estaría muy agradecido. Trato de aprender cosas que me gustaría saber pero sé que desde este foro no se puede enseñar todo, con que me muestres el camino me vale.

Un saludo y muchas gracias.

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- 11 Jul 2010, 18:13 #230278

Os comento un ejemplo, tengo una mesa de 4 patas, con un peso de 1kg en el centro de la misma, ¿Cuál es la deformación?

Sé que quizás sea una pregunta estupida, pero es algo que no sé hacer y me gustaría que me pudieséis enseñar.

Un saludo y muchas gracias por cualquier aportación.

¿Cómo lo resolverías?

La mesa está compuesta de 4 patas (4 pórticos). ¿Cuál es la carga en cada uno de esos pórticos? Una fuerza vertical y un momento (causado por la distancia de la fuerza aplicada en el centro de la misma, al pórtico). Ya tienes un problema en 2D para resolver y calcular las deformaciones.

Vamos, así es como yo lo veo.

Cuando se diseña una nave mediante CYPE. ¿Cómo resuelve CYPE la estructura? ¿No calcula las deformaciones en los sucesivos planos? ¿No resuelve el problema mediante 2D? (Que me corrijan los catedráticos en METAL3D).

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Do you want to make a killing? Make up your mind!!!!!!!!!!!

- 12 Jul 2010, 07:21 #230292

Si la mesa tiene cuatro patas, tendrá 4 pilares, y generalmente 2 porticos, los cuales los puedes tomar como paralelos, o como dinteles cruzados (se cruzan las barras bajo el tablero). Las patas se pueden tomar como apoyadas en su base y empotradas en su cabeza, por ser un elemento continuo con la union a lo que sería su dintel (en realidad la barra es continua).

Lo primero y primordial es el conocer el límite elástico de los distintos materiales que la componen, para obtener una matriz de deformaciones y consecuentes desplazamientos en los distintos nudos.

Si los porticos son paralelos (dinteles no cruzados y paralelos), el tablero se puede asemejar a una viga biapoyada con una carga en el centro.

Si los dinteles se cruzan, estos lo harán justo en el centro de la mesa bajo el tablero, por lo que la carga se aplicará sobre el nudo.

En resumen no deja de ser un problema en el que hay que resolver una estructura más o menos simple, lo único es que se deben tener claras las hipotesis, así como los datos de los materiales a manejar.

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Ser ingeniero no es solo una profesión, sino una actitud.....se ingeniero My Friend...

"Se busca gato, vivo o muerto......Fdo. Schrödinger"

- 12 Jul 2010, 08:11 #230298

Cuando se diseña una nave mediante CYPE. ¿Cómo resuelve CYPE la estructura? ¿No calcula las deformaciones en los sucesivos planos? ¿No resuelve el problema mediante 2D? (Que me corrijan los catedráticos en METAL3D).

Pues en principio no, resuelve una matriz de rigidez de una estructura tridimensional, al programa le da lo mismo (entre comillas) lo "grande" que sea la matriz, así que no se molesta demasiado en simplificar.

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La complejidad es un síntoma de falta de entendimiento

- 13 Jul 2010, 01:00 #230450

Algo he leido, no entero asi que pido dsculpas por mi lectura rapida pero la diferencia entre los 2-4 porticos esta ligado a la esencia del tablero de la mesa (si es alistonada unidireccional 2 porticos) si es osb o sabe dios que materia que hace un reparto de las cargas...4 porticos, pero vamos que lo leido asi por encima y ni siquiera se si es util. Me empiltro

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Intentar algo es el primer paso hacia el fracaso (H.Simpson).
Don't try (epitafio de C.buckowski)
"Me temo que su hijo tiene el Don. Es una extraña disfunción caracterizada por una gran intuición en todo lo relacionado con la mecánica y la electricidad. Y una profunda ineptitud social. No podrá llevar una vida normal... será ingeniero..."

- 14 Jul 2010, 20:25 #230801

Os comento un ejemplo, tengo una mesa de 4 patas, con un peso de 1kg en el centro de la misma, ¿Cuál es la deformación?

Sé que quizás sea una pregunta estupida, pero es algo que no sé hacer y me gustaría que me pudieséis enseñar.

Un saludo y muchas gracias por cualquier aportación.

¿Cómo lo resolverías?

La mesa está compuesta de 4 patas (4 pórticos). ¿Cuál es la carga en cada uno de esos pórticos? Una fuerza vertical y un momento (causado por la distancia de la fuerza aplicada en el centro de la misma, al pórtico). Ya tienes un problema en 2D para resolver y calcular las deformaciones.

Vamos, así es como yo lo veo.

Cuando se diseña una nave mediante CYPE. ¿Cómo resuelve CYPE la estructura? ¿No calcula las deformaciones en los sucesivos planos? ¿No resuelve el problema mediante 2D? (Que me corrijan los catedráticos en METAL3D).

Si la mesa tiene cuatro patas, tendrá 4 pilares, y generalmente 2 porticos, los cuales los puedes tomar como paralelos, o como dinteles cruzados (se cruzan las barras bajo el tablero). Las patas se pueden tomar como apoyadas en su base y empotradas en su cabeza, por ser un elemento continuo con la union a lo que sería su dintel (en realidad la barra es continua).

Lo primero y primordial es el conocer el límite elástico de los distintos materiales que la componen, para obtener una matriz de deformaciones y consecuentes desplazamientos en los distintos nudos.

Si los porticos son paralelos (dinteles no cruzados y paralelos), el tablero se puede asemejar a una viga biapoyada con una carga en el centro.

Si los dinteles se cruzan, estos lo harán justo en el centro de la mesa bajo el tablero, por lo que la carga se aplicará sobre el nudo.

En resumen no deja de ser un problema en el que hay que resolver una estructura más o menos simple, lo único es que se deben tener claras las hipotesis, así como los datos de los materiales a manejar.

Puede que me equivoque, pero me parece que las soluciones que proponéis son aproximaciones a la solución real. Que están muy bien, porque la solución real serán chorizacos de fórmulas para resolver la ecuación diferencial de las placas, mientras que esto se lo resuelve uno a mano si quiere. Y además, el asimilar la mesa a pórticos está del lado de la seguridad.

Entrando un poco más en el tema... Supongamos una viga de inercia I, que flecta unidireccionalmente. Supongamos una placa de inercia I, que flecta también unidireccionalmente (lo que suele llamarse flexión cilíndrica). Ante una carga uniformemente repartida en su longitud, ¿desciende lo mismo una viga que una placa? Pues yo creo que no. Desciende más la viga que la placa, porque la viga tiene módulo de rigidez E·I mientras que la placa es D=E·I/(1-nu^2), donde nu es el coeficiente de Poisson.

Lo cual me lleva a pensar que quizá uno puede sustituir el problema inicial por los pórticos que vosotros planteáis con un (E·I) equivalente, que sería D. De todas formas, si la mesa es cuadrada y apoyada en cuatro patas la flexión no es unidireccional, sino bidireccional. Y en ese caso, tomar dos pórticos cruzados equivale a cargarse de la ecuación diferencial el término de las derivadas cruzadas.

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- 17 Jul 2010, 12:38 #231133

Estoy de acuerdo con Spada en que dependiendo de las características geométricas de la mesa, podrías analizarlo con teoría de placas, más que simplificando al modelo unidimensional (por ejemplo, como una placa con 4 bordes empotrados, pudiendo incluso intentar abordarlo con el método de Navier, para tener algun numerito a mano, para los amantes del papel y lápiz como yo xDDD).

Pero no quito realidad a las diversas formas propuestas por el resto de foreros. Pienso, que más que entrar en cómo se resuelve cierto problema en 3D, hay primero que pensar de qué métodos se disponen, cual dará resultados fiables a pesar de las restricciones inherentes al método, y con que otros se puede obtener otros datos de forma complementaria.

Si realmente entiendes el fenómeno estructural que se está produciendo, aunque sea de forma básica e intuitiva, ya tendrás muchísimo ganado. Y verás que el problema ya no será como analizar algo en 3D, sino cuanto tiempo te llevará y cuanto vas a cobrar por ello xDDDDDDDDDDDDDDDD (y si lo merece, cuanto lo vas a disfrutar al hacerlo, que es lo más importante ).

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“La ingeniería estructural es el arte de modelizar materiales que no comprendemos del todo, en formas que no podemos analizar de un modo preciso, para soportar esfuerzos que no podemos evaluar adecuadamente, de manera que el público en general no tenga razón alguna para sospechar de la amplitud de nuestra ignorancia.” - Sharon Beder