Trabajo de diseño del producto II : “Silla” Juan Romero Tello. * TIPOS DE MATERIALES. La silla está construida por dos tipos de material: madera de abedul para el asiento y el respaldo de 0,015 m y aluminio para las patas de perfil tubular de 0,02 m de diámetro exterior y 2 mm de espesor. 1) Aluminio: Es el material del cual están hechas las patas de la silla. Características: - Modulo de Young: 0,69 10^11 N/m^2 (EX) Coeficiente de Poisson: 0,33 (NUXY) Modulo de cortadura: 0,27 10^11 N/m^2 Densidad: 2700 Kgr./m^3 (DENS) 2) Madera de abedul: Es el material del respaldo y del asiento. Características: - Modulo de Young (x-y): 10^10 N/m^2 Modulo de Young (z): 4^10 N/^2 Coeficiente de Poisson: 0,3 * CONDICIONES DEL MODELO. - Introducimos el nombre de la práctica con “change jobname” y la llamamos silla y en “change title” tambien. - El siguiente paso es decirle al programa que queremos realizar un cálculo estructural mediante el comando main menu > preferences > structural. - Ahora tenemos que definir los materiales que vamos a emplear mediante el comando Main menu > Preprocessor > element tipe > Add/edit/delete. 1) add > structural- pipe- elast straight +16. Con esto decimos el tipo de material que vamos a emplear para la construcción de las patas de la silla que es tubo de aluminio. 2) add > structural- shell elastic - 4 nodes 63. Este material es para el asiento y el respaldo. - Seguimos definiendo las dimensiones de los elementos que forman la silla y su grosor mediante el siguiente comando, main menu > Real constants > Add/edit/delete. 1) Add- set 1 - outside diameter OD : 0,02 m Wallthickness +kwall : 0,0015 m 2) Add- set 2 - Shell thickness at node I : +K(I) :0,015 m - main menu > preprocessor > modeling – create > nodes > in active Cs. Tabla de coordenadas de KPs: Keypoints X Y Z 1 0 0 0,85 2 0,215 0 0,45 3 0 0 0 4 0 0,45 0,45 5 0,225 0,45 0 6 0,45 0,45 0,45 7 0,45 0 0 8 0,2315 0 0,45 9 0,45 0 0,85 10 0,225 0 0,45 11 0,225 0 0,95 - El siguiente paso es definir el modelo: Asiento y respaldo: 1) A partir de los keypoints 1,2,3 y 4 se generará un área que definirá el respaldo. 2) El asiento se crea con los keipoints 1,5,6 una de las areas y con los keypoints 5,6,7 la otra. 3) Las áreas se crean mediante el comando main menu > preprocessor > modeling - create > - areas - arbitrary > trougth kPs. En total se quedan tres áreas definidas. - En este paso tenemos que definir el material abedul para el respaldo y para el asiento mediante el comando main menu > preprocessor > -modeling- create > elements > element atributte. - Este comando sirve para defimir el tamaño de la malla( size es 0,1m.) - main menu > preprocessor > -meshing- size controls > manual size- global- size. - Este paso consiste en mallar el área y se realiza mediante main menu > preprocessor > - Meshing-Mesh >areas-free. Patas: - Se crean a partir de los keypoints 1,8; 8,5; 1,9; 9,6; un total de cuatro lineas. Este paso se realiza pinchando en el comando main menu > preprocessor > -modeling-create > -lines - lines > straight line. - Es este paso damos las dimensiones a la malla - main menu > preprocessor > -meshing- size controls > manual size- global-size. - Ahora se mallarán las patas con el comando - main menu > preprocessor > meshing - mesh > lines, quedando ocho lineas malladas; cuatro pertenecientes a las áreas del respaldo y el asiento que pasan por los keypoints 2,1; 4,1; 5,7; y 6,7. - Lo que tenemos que hacer llegados a este punto es definir el material aluminio para la estructura tubular que conforman las patas mediante el comando main menu > preprocessor > -modeling- create > elements > element atributte. * CONDICIONES DE CONTORNO Y CARGA DEL MODELO. - Se van a aplicar cargas en el área del respaldo de -1400 N, en el eje Z y en el área del respaldo de -100 N, en el eje Y con el comando main menu > solution > -loads - apply > -structural - force / moment > on nodes; se seleccionaran los nodos pertenecientes a las áreas. - Restringiremos movimiento en los keypoints 8, 5 en el eje de las Z y de las Y; y en el keipoint 7 en el eje de las Z con el comando main menu > solution > loads - apply > -structural - displacement > on keypoints. Introducidas ya las condiciones, se resuelve el modelo main menu > solution > solve - current LS. Situacion de KPs. 3 4 2 1 6 5 9 8 7 GRAFICAS ANSIS