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PRACTICA 8 DE DISEÑO DE ELEMENTOS DE MAQUINAS
Tipo: Ejercicios
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Cd. Universitaria a 12 de Mayo de 20 25
Barra sometida a carga de tensión.
1. Introducción. La torsión es una solicitación común en componentes estructurales, especialmente en barras y ejes, donde un par de torsión provoca deformaciones angulares y esfuerzos de corte. El análisis de una barra sometida a torsión es esencial para entender su comportamiento y garantizar su integridad. Utilizando herramientas como SolidWorks Simulation, se puede modelar la pieza, aplicar cargas de torsión y evaluar la distribución de tensiones y el factor de seguridad. Este tipo de simulación es crucial para optimizar diseños y asegurar la fiabilidad de los componentes en aplicaciones industriales. Javier Adrián Barrera Reyes. 2. Procedimiento. 1. Abrir SolidWorks y seleccionar "Archivo" → "Nuevo" → "Pieza" para crear la primera pieza. 2. Cambiar las unidades a milímetros en "Opciones" → "Opciones de documento" → "IPS". 3. Seleccionar el plano "Alzado" y usar la herramienta “Normal a” para trabajar sobre él. 4. En la pestaña “Croquis”, seleccionar la herramienta “Línea” para dibujar un perfil geométrico y usar “Línea constructiva” como referencia. 5. Acotar el perfil usando la herramienta "Cota inteligente". 6. Utilizar la herramienta "Redondeo de croquis" para aplicar 4 redondeos de radio 0.7 in a las líneas tangentes. 7. Seleccionar “Revolución de saliente/base” para crear una pieza 3D con 360° de revolución. 8. Iniciar el estudio de tensión con "SolidWorks Simulation" → "Nuevo Estudio", eligiendo un "Estudio Estático". 9. Aplicar el material “Cobre” desde la carpeta de aleaciones de cobre en "Aplicar Material". 10. Fijar la pieza seleccionando la "Geometría Fija" en la cara superior de la probeta. 11. Seleccionar la herramienta “Fuerza” para aplicar la carga de tensión de - 100000 lbf en la cara inferior. 12. Crear la malla seleccionando “Crear malla” en "Ejecutar este estudio". 13. Ejecutar el estudio para obtener los resultados y analizar las tensiones con el análisis de Von Mises Hencky. 14. Para obtener el factor de seguridad, desglosar la herramienta “Asesor de resultados” → "Nuevo trazado" → "Factor de seguridad". 15. Establecer las unidades en PSI y el límite de tensión en “Límite elástico”.
Barra – Vista factor de seguridad Barra – Tensiones
Barra – Vista factor de seguridad 2
4. Conclusiones. El análisis de torsión de una barra utilizando SolidWorks Simulation permite evaluar de manera precisa cómo las fuerzas de torsión afectan a la pieza, identificando las áreas críticas donde podrían ocurrir fallas. A través de la simulación, se pueden optimizar diseños para garantizar la seguridad y fiabilidad de los componentes en condiciones de carga. La herramienta no solo facilita la visualización de tensiones y deformaciones, sino que también permite calcular el factor de seguridad, lo que resulta fundamental para prevenir daños estructurales. En resumen, esta práctica refuerza la importancia de los estudios de simulación para la ingeniería moderna y la mejora de los procesos de diseño. Referencias.
