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UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE FRANCISCO I. MADERO[pic 1]

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INGENIERÍA EN DISEÑO INDUSTRIAL

DIAGNOSTICO E INTERPRETACIÓN DE ARMADURA DEL LA MENSULA A TRAVÉS DE LA SIMULACIÓN POR FUSION 360 y FTOOLS

C1. ANALISIS DE DATOSTAREA

ALUMNO:

Santiago Cabrera Jesús Eduardo DOCENTE:

M.S.M. Jaime Agustín Ramírez Ibarra Cuatrimestre: 8DIG1

Enero-abril 2021

FRANCISCO I. MADERO, HIDALGO 21/04/ 2021

Introducción

La simulación es una de las herramientas más importantes dentro de un proceso de validación de un proceso industrial. El usuario define la estructura y el programa de simulación cual será el comportamiento dinámico del producto, maquina, pieza que está diseñado. Es decir, cuando un mecanismo puede fallar en condiciones adversas del ambiente donde funcionará. La importancia de la simulación en los procesos industriales pasa por la investigación de operaciones y en sus aplicaciones industriales. Es una herramienta precisa a la hora de tomar decisiones, en la empresa y en el planteamiento de la producción. Es un método que optimiza el diseño del material dentro de un espacio de diseño creado, para un conjunto de cargas, condiciones de límite y restricciones con el objetivo real de maximizar el rendimiento del sistema a continuación se dos diferentes tipos de softwares que nos permitirá analizar el comportamiento que tiene el producto al realizar la optimización de tal producto y por ultimo se concluye con la importancia de utilizar ambos softwares para cierta optimización.

Objetivo

El objetivo de este Trabajo en fusión 360 es llevar a cabo un estudio de la simulación de una ménsula partiendo de las características generales, analizando sus aspectos fundamentales, pasando por el estudio de optimización desde el aspecto teórico para luego aplicar el análisis, utilizando las diferentes herramientas de cálculo que cuenta fusión 360, a la generación de comandos parara el análisis, optimización del mismo y a la creación de resultados de la ménsula.

Desarrollo de la simulación de la ménsula en fusión 360.

Para la siguiente simulación se necesita exportar la pieza en fusión 360 que en este caso será para obtener el análisis del comportamiento de la ménsula. La optimización por fusión 360 permite que a través de una serie de datos y variables el propio software podamos realizar un análisis del estado de la pieza, o de cómo estaría deteriorando durante su vida. Además, el software nos propondrá una nueva geometría de la pieza, de manera que el tiempo de rediseño se reduce drásticamente.

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El siguiente paso es seleccionar la función de simulaciones en Fusión 360 que permiten la utilización de técnicas matemáticas y para imitar el funcionamiento de cualquier tipo de operación o proceso del mundo real. En sí, es el estudio del comportamiento de sistemas a través del ejercicio de modelos.

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Para el nuevo estudio nos muestra diferentes tipos de estudios que se pueden realizar como lo son:

• Estrés estático: Que es analizar la deformación y el estrés en el modelo de cargas estructurales y restricciones. De esos resultados, se puede investigar el desplazamiento, las tenciones, y criterio de fracasos comunes Los resultados se calculan en función de asunción de respuesta lineal al estrés.
• Frecuencias modales: Que determina las frecuencias modales del modelo. Que se pueden incluir cargas estructurales y condiciones de contorno. Las frecuencias y sus factores de participación masiva.
• Refrigeración electrónica (vista previa): se utiliza el tipo de estudio electrónicos para determinar si sus cuerpos electrónicos excederán el máximo permitido de temperatura natural o flujo forzado.
•         Térmica: Determina como responde el modelo a cargas de calor y térmicas. Condiciones de limite bajo condiciones de estado estacionario.
• Estrés térmico: Determina las temperaturas y las distribuciones de estrés en el modelo resultante de cargas térmicas y estructurales. La temperatura de referencia libre de estrés se define en el estudio.
• Pandeo estructural: Determina los modos de pandeo del modelo. Los resultados incluyen modos de pandeo y sus correspondientes múltiples de carga.
• Estrés estático no lineal: Determina las tenciones estáticas y la deformación en todo el molde causado por cargas estructurales y condiciones de contorno mientras teniendo en cuenta las propiedades del material no lineal y las grandes deformaciones.
• Simulación de eventos: Determina como responde su diseño al movimiento (codificación inicial velocidades), impactos y cargas y restricciones dependiente del tiempo. Los resultados incluyen desplazamientos, tensiones, capas y otras mediciones de tiempo específico.
• Optimización de forma: Optimización de las piezas para hacerlas ligeras y estructuralmente eficiente basado en las cargas y condiciones de contorno de limites a la geometría.

Una ves analizado los diferentes tipos de estudios el adecuado para la simulación es la optimización de forma ya que ayudara aplicar cierta cantidad de carga para saber su geometría y comportamiento de la pieza.

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Después de seleccionar el estudio de optimización se debe buscar la opción de propiedades del material que es el que muestra las propiedades del material.

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Arroja una biblioteca de materiales el cual nos muestra acrílicos, aluminios, argón, broces, PVC, PET, MDF, ACERO, entre otros Por lo que el material que se selecciono fue un acero general ya que en la simulación de FTOOLS se utilizó un material de acero isotrópico ya que fue un material idóneo para la simulación ya hecha anteriormente, por lo que no está especificado exactamente que acero se

utilizó, así que en fusión 360 el material que se puede relacionar con el material de FTOOLS es el acero general como se muestra en la imagen.

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Después de seleccionar el material el siguiente paso es realizar algunas restricciones estructurales, esto para que ciertas partes de la pieza de la ménsula estén fijas y cuando se realice la simulación no varen los resultados o cambie las posiciones de la interpretación. Para ello se seleccionaron los cilindros centrales que cuenta en la pieza para que de ahí sean las partes fijas.

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El resultado de la restricción estructural nos muestra un tipo de banderas que nos indica que esas zonas del cilindro están fijas.

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En el siguiente apartado se muestra la opción de preservar región, es decir excluye la región del proceso de optimización de forma. Especifica la (as) región(es) del modelo para excluir del proceso de optimización de la forma. Las formas de la región incluyen cajas, cilindros, y esferas.

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La primera preservación de región será para el primer cilindro que se muestra en la imagen por lo que se debe considerar un radio adecuado para cubra la restricción que se tiene de la pieza por lo que para el primer cilindro se toma un radio de 8 mm

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Para la segunda preservación de región será para el siguiente cilindro que se muestra en la imagen por lo que se debe considerar un radio adecuado para cubrir la restricción que se tiene de la pieza por lo que el segundo cilindro se toma un radio de 6 mm

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En siguiente paso son las cargas estructurales que aplica cargas estructurales a las geometrías seleccionadas, fallas, borde o vértices individuales o multi- seleccionados donde se especifica la magnitud de la carga y las direcciones. Al igual que nos indica en esta parte que no se puede mezclar tipos de geometrías en su conjunto de sección y algunos tipos de carga que se aplican solo a ciertas geometrías. Una vez analizado la función de las cargas estructurales se selecciona las cara o partes de la ménsula donde se aplicará una carga de 500 N que fueron los que se aplicaron en la simulación de FTOOLS.

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En los planos de simetría se debe seleccionar un objeto de optimización de forma antes de agregar planos de simetría. En esta figura se seleccionó la cara principal para obtener como resultado un plano dividido a la mitad de la pieza.

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El siguiente paso es la configuración que le permitirá ver y modificar todas las configuraciones para el estudio de la simulación actual que se este realizando.

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En el pre-comprobar mejor conocido como (pre-chek) que es el que comprueba el estudio de simulación activa para asegurarse de que tenga todos los datos necesarios para resolver el tipo de estudio. El icono cambia el color según el estado de estudio:

Rojo: el estudio no se puede resolver porque algunos datos importantes que faltan en las entradas, por ejemplo: para el estrés estático simulación, no se aplica una carga. Para el estudio térmico. Una falta de la carga de la temperatura, o para cualquier estudio.

Naranja: hay algunos problemas potenciales con el estudio, pero todavía se puede resolver.

Verde: el estudio no tiene problemas predecibles; por lo tanto, puede ser resuelto.

Como resultado de esta simulación nos muestra un icono verde que indica que no tiene problemas y puede uno continuar con la simulación.

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