Resistencia y estabilidad, aptitud al servicio, acciones en la edificación, cimientos, estructuras de acero, fábrica, madera
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#348511
Hola,

¿Con qué programa de elementos finitos puedo modelizar una tapa de arqueta compuesta por nervios de perfiles tubulares rectangulares de acero conformado y soldados a una chapa superior de acero de 0,8 cm de espesor?

Si es uno sencillito mejor que sería mi primera vez con estos programas

Gracias
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#348560
CorreCaminos escribió:Hola,

¿Con qué programa de elementos finitos puedo modelizar una tapa de arqueta compuesta por nervios de perfiles tubulares rectangulares de acero conformado y soldados a una chapa superior de acero de 0,8 cm de espesor?

Si es uno sencillito mejor que sería mi primera vez con estos programas

Gracias

Supongo que con programas de simulación por elementos finitos. Creo que te podrían valer ANSYS, Abaqus, SolidWorks (Simulation), SAP 2000... Ahora que tienes que encontrarlos lo primero y despues aprender a usarlos y no es fácil.
Pero lo que tu dices creo que se podría simular en Metal3D (que te comente alguno que pulula por aquí :wink que "es de" o "está conectado con" CYPE).
Se podría simular con un emparrillado formado por los perfiles tubulares. Las condiciones de borde serían que en los nudos de borde sole está permitido el giro en los extremos de las barras respecto a un eje perpendicular al eje del perfil tubular; si el emparrillado es rectangular (no radial) la articulación solamente en el plano vertical de la barra se puede simular bien porque sería giro solamente en el plano vertical. Esto sería porque consideras de la placa no puede alabearse; o sea que en un punto del borde no se pueden producir giros respecto de cualquier eje contenido en el plano de la tapa.
Por otra parte, dado que la tapa supongo que estará embutida en el marco, lo que es normal, no se permiten desplazamientos desplazamientos verticales ni horizontales.
Y luego si consideras la placa infinitamente rígida en su plano, en una tapa que es algo muy compacto será lo normal, significa que no hay desplazamientos relativos en el plano de la placa; solamente habrá desplazamientos relativos verticales. Esto se podría simular en Metal3D uniendo con ligaduras los nudos en las direcciones x e y.
Así obtendrías esfuerxos y desplazamientos (verticales) en nudos de las barras; y estas se dimensionarían directamente mediante el programa. A partir de los esfuerzos en los nudos puedes después a mano comprobar la resistencia de la chapa en esos puntos, que supongo que será suficiente discretización, si el emparrillado está lo suficientemente tupido, los esfuerzos entre nudo y nudo de perfiles tubulares no deben variar mucho. También puedes tomar los máximos en nudos y donde haya variación entre nudos contiguos que hagan pensar que el máximo se dará en un punto de la chapa intermedio entre los dos nudos usar un valor superior a ojímetro, p.e. x 1,3 - 1,5 del valor en nudos o media entre nudos contiguos o mediante dibujo ver que valor alcanzará en ese punto o similar, y comprobar chapa con ese valor.
A ver que te dicen los de CYPE pero yo creo que para una tapa se podría hacer así; comparando luego con tapas usuales; que tanta variedad no hay.


EDITO: aunque el emparrillado fuera radial o con otra geometría, las condiciones de los nudos de borde serían las mismas, giro permitido respecto de dos ejes x, y cualequiera; giro impedido alrededor del eje z.
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#348566
JRAM escribió:
CorreCaminos escribió:Hola,

¿Con qué programa de elementos finitos puedo modelizar una tapa de arqueta compuesta por nervios de perfiles tubulares rectangulares de acero conformado y soldados a una chapa superior de acero de 0,8 cm de espesor?

Si es uno sencillito mejor que sería mi primera vez con estos programas

Gracias

Supongo que con programas de simulación por elementos finitos. Creo que te podrían valer ANSYS, Abaqus, SolidWorks (Simulation), SAP 2000... Ahora que tienes que encontrarlos lo primero y despues aprender a usarlos y no es fácil.
Pero lo que tu dices creo que se podría simular en Metal3D (que te comente alguno que pulula por aquí :wink que "es de" o "está conectado con" CYPE).
Se podría simular con un emparrillado formado por los perfiles tubulares. Las condiciones de borde serían que en los nudos de borde sole está permitido el giro en los extremos de las barras respecto a un eje perpendicular al eje del perfil tubular; si el emparrillado es rectangular (no radial) la articulación solamente en el plano vertical de la barra se puede simular bien porque sería giro solamente en el plano vertical. Esto sería porque consideras de la placa no puede alabearse; o sea que en un punto del borde no se pueden producir giros respecto de cualquier eje contenido en el plano de la tapa.
Por otra parte, dado que la tapa supongo que estará embutida en el marco, lo que es normal, no se permiten desplazamientos desplazamientos verticales ni horizontales.
Y luego si consideras la placa infinitamente rígida en su plano, en una tapa que es algo muy compacto será lo normal, significa que no hay desplazamientos relativos en el plano de la placa; solamente habrá desplazamientos relativos verticales. Esto se podría simular en Metal3D uniendo con ligaduras los nudos en las direcciones x e y.
Así obtendrías esfuerxos y desplazamientos (verticales) en nudos de las barras; y estas se dimensionarían directamente mediante el programa. A partir de los esfuerzos en los nudos puedes después a mano comprobar la resistencia de la chapa en esos puntos, que supongo que será suficiente discretización, si el emparrillado está lo suficientemente tupido, los esfuerzos entre nudo y nudo de perfiles tubulares no deben variar mucho. También puedes tomar los máximos en nudos y donde haya variación entre nudos contiguos que hagan pensar que el máximo se dará en un punto de la chapa intermedio entre los dos nudos usar un valor superior a ojímetro, p.e. x 1,3 - 1,5 del valor en nudos o media entre nudos contiguos o mediante dibujo ver que valor alcanzará en ese punto o similar, y comprobar chapa con ese valor.
A ver que te dicen los de CYPE pero yo creo que para una tapa se podría hacer así; comparando luego con tapas usuales; que tanta variedad no hay.


EDITO: aunque el emparrillado fuera radial o con otra geometría, las condiciones de los nudos de borde serían las mismas, giro permitido respecto de dos ejes x, y cualequiera; giro impedido alrededor del eje z.


Gracias, le daré una pensada a esto que me dices
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#348569
JRAM escribió:Pero lo que tu dices creo que se podría simular en Metal3D (que te comente alguno que pulula por aquí :wink que "es de" o "está conectado con" CYPE).
Se podría simular con un emparrillado formado por los perfiles tubulares.

En las últimas versiones de CYPE 3D (sucesor de Metal 3D), se puede introducir láminas, tanto gruesas como delgadas, y se realiza el cálculo por elementos finitos, compatibilizado con los elementos de barra: http://cype3d.cype.es/laminas.htm
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#348571
sisifo escribió:
JRAM escribió:Pero lo que tu dices creo que se podría simular en Metal3D (que te comente alguno que pulula por aquí :wink que "es de" o "está conectado con" CYPE).
Se podría simular con un emparrillado formado por los perfiles tubulares.

En las últimas versiones de CYPE 3D (sucesor de Metal 3D), se puede introducir láminas, tanto gruesas como delgadas, y se realiza el cálculo por elementos finitos, compatibilizado con los elementos de barra: http://cype3d.cype.es/laminas.htm


Gracias!

Y se puede tener en cuenta la interacción de la chapa con los perfiles soldados a ella inferiormente?
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#348580
Voy a ver si puedo hacer algo con este programilla de la UPCT:

http://www.upct.es/~deyc/software/mefi.php
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#348644
Una pregunta: Tengo que dimensionar la tpa para que cumpla sin problemas con los ensayos de la UNE 124, para clase D400. Según esta Norma la tapa se someterá a una carga de control de 400 KN tras la cual no debe presentar signos de agrietamiento: ¿Cómo dimensono yo la tapa de acero para que cumpla esto, simplemente imponiendo que trabaj en regimen elástico, o hay algún otro criterio que me permita afinar más¿

Gracias
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#348649
CorreCaminos escribió:Una pregunta: Tengo que dimensionar la tpa para que cumpla sin problemas con los ensayos de la UNE 124, para clase D400. Según esta Norma la tapa se someterá a una carga de control de 400 KN tras la cual no debe presentar signos de agrietamiento: ¿Cómo dimensono yo la tapa de acero para que cumpla esto, simplemente imponiendo que trabaj en regimen elástico, o hay algún otro criterio que me permita afinar más¿

Gracias

Esa es una norma para ensayos destructivos ¿no?; las piezas se llevan hasta deformaciones permanentes, creo. Y además de materiales que no tienen porqué ser acero; habitualmente son de fundición. Para ese tipo de elementos el cálculo estructural creo que no va demasiado.
Pero supongo que si diseñas una tapa dentro del campo elástico que aguante la carga de ensayo estarás del lado de la seguridad ya que tendrás una tapa que aguanta la carga de prueba sin deformaciones permanentes... ergo mucho menos se agrietará; y te pasará el ensayo. Es lo único que se me ocurre.
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¿Se puede saber, si no es secreto de sumario, para qué necesitas esa tapa y porqué tienes que diseñarla y no te valen las comerciales?
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#348657
JRAM escribió:
CorreCaminos escribió:Una pregunta: Tengo que dimensionar la tpa para que cumpla sin problemas con los ensayos de la UNE 124, para clase D400. Según esta Norma la tapa se someterá a una carga de control de 400 KN tras la cual no debe presentar signos de agrietamiento: ¿Cómo dimensono yo la tapa de acero para que cumpla esto, simplemente imponiendo que trabaj en regimen elástico, o hay algún otro criterio que me permita afinar más¿

Gracias

Esa es una norma para ensayos destructivos ¿no?; las piezas se llevan hasta deformaciones permanentes, creo. Y además de materiales que no tienen porqué ser acero; habitualmente son de fundición. Para ese tipo de elementos el cálculo estructural creo que no va demasiado.
Pero supongo que si diseñas una tapa dentro del campo elástico que aguante la carga de ensayo estarás del lado de la seguridad ya que tendrás una tapa que aguanta la carga de prueba sin deformaciones permanentes... ergo mucho menos se agrietará; y te pasará el ensayo. Es lo único que se me ocurre.
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¿Se puede saber, si no es secreto de sumario, para qué necesitas esa tapa y porqué tienes que diseñarla y no te valen las comerciales?



Gracias

El cliente quiere que haga un precálculo antes de ensayar las tapas ya que los ensayos son caros. No valen tapas comerciales, estas tienen dimensiones y cargas mayores de lo habitual

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