Tarea 2 Manufactura asistida por computador

Tarea 2

Manufactura asistida por computador

Integrantes: Rodrigo Flores Zurita

Fecha: 16-04-2019

Introducción: Se analizará a través de elementos finitos una escalera bajo ciertas condiciones y restricciones para ver su comportamiento .

El material de la pieza se compone de acero al carbono con un limite de elasticidad de 350 MPa, módulo de Young de 200 GPa y una resistencia a la tracción de 420 MPa.

Figura 1. Plano de la pieza

NOTA: -Se tomará un promedio de 120 Kilo gramos (persona + herramientas) para hacer los cálculos correspondientes, dando como resultado 1177 N de carga.

- La escalera se encuentra a 20° con respecto al suelo.

- Existen restricciones tanto en la parte superior (fija, simulando la pared), como en los pasadores (restricción de pasador) y patas (restricción sin fricción- tipo: deslizante sin separación)

Resultados:

Figura 2 Tensión de von mises.

Al aplicar las condiciones ya mencionadas, podemos observar que al hacer el análisis tensional, nos arroja que la mayor tensión ocurre en los extremos de la escalera en la parte superior, esto es debido a que al estar apoyada en la ‘’pared’’ todo el peso se distribuye en la parte superior y en la base de las patas, pero como tienden a desplazarse los esfuerzos son menores, pero no menos importantes. Esta máxima tensión ocurre debido a que el sofwere considera como si existiera una unión y siempre estas son los puntos débiles de cualquier estructura.

Figura 3. Tensión de von mises 1er peldaño

Otro punto importante, y hace variar los resultados, son los peldaños, debido a que hace que nuestros esfuerzos máximos no se concentren en el mismo punto, siendo el escalón más débil, la parte central de la escalera (mayor tensión)

Figura 4. Tensión de von mises 1er peldaño

Aquí podemos observar que nuestra mayor tensión, ya no se encuentra en la parte superior , si no en el mismo peldaño, en las uniones como se había comentado antes, pero esta es mucho menor que la vista anteriormente y ninguna de las dos sobrepasa el limite elástico, por lo que no habría deformación.

El desplazamiento dado las condiciones de borde

mencionadas al principio del informe nos indica que

el desplazamiento se encuentra dentro de los

rangos normales, debido a que estamos en el

peldaño más débil de la escalera, exento de algún

punto de apoyo cercano, por lo que todo el peso

generado provocara una deformación.

si lo comparamos con la tensión máxima de von

Mises [116.3Mpa<350Mpa] en este punto no se

generara ningún tipo de deformación por parte

de la estructura, por lo que puede resistir

a una persona sin ningún problema, sin dar problemas Figura 5. Desplazamiento

Comentarios: Si bien no consideramos otros factores que podrían afectar el funcionamiento como el estar trabajando sobre la escalera, esta a simple vista aguantaría una persona con herramientas, sin ningún problema. Como pudimos apreciar en imágenes en las uniones se generaba esfuerzos mayores, por lo que estos pueden ser reforzados engrosando los perfiles para que la fuerza se distribuya

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