Parte 1: Introducción al análisis estructural

Contenido

1. ¿Qué es el análisis estructural?

2. Diagrama de flujo del análisis estructural

3. Explore el flujo de trabajo con la herramienta de análisis estructural simple.

1. ¿Qué es el análisis estructural?

El análisis estructural es un método utilizado para predecir cómo se deforma una estructura y dónde se producen las tensiones bajo cargas aplicadas.
​

• ¿Se romperá?
• ¿Se está doblando demasiado?

Estos elementos pueden evaluarse en un ordenador antes de la creación de prototipos físicos.

El análisis estructural nos permite abordar estas cuestiones no solo a través de la intuición y la experiencia, sino también mediante la visualización de datos numéricos e indicadores físicos.

2. Diagrama de flujo del análisis estructural

El análisis estructural generalmente sigue estos pasos:

Si bien el CAE completo requiere conocimientos especializados para realizar los ajustes adecuados en cada paso, el análisis estructural simplificado permite llevar a cabo este proceso de forma más sencilla.

3. Explore el flujo de trabajo con la herramienta de análisis estructural simple.

Ahora, vamos a usar ​la aplicación web de Análisis Estructural Simple​ para repasar el proceso.

Paso 1: Verificar el modelo de análisis.

• Esta herramienta utiliza un modelo predefinido.
• Seleccione el modelo de la izquierda, "Análisis de flexión de una viga en voladizo". (①)

→ Puedes empezar inmediatamente sin crear geometría.

Paso 2: Introduzca las propiedades del material.

• Seleccione "Introducción directa de propiedades físicas" para introducir los valores directamente. (②)
• Introduzca un módulo de elasticidad de 8600 MPa y una relación de Poisson de 0,34. (③)

No se requieren configuraciones de parámetros complicadas; puede realizar un análisis estructural simple introduciendo valores básicos de las propiedades del material.

Paso 3: Introduzca las condiciones de carga.

• Seleccione "Especificar valores de carga para cada dirección". (④)
• Establezca las cargas para cada dirección. En este caso, las estableceremos de la siguiente manera: Dirección X: 0[N] Dirección Y: 0[N] Dirección Z: -100[N]. (⑤)
• Haga clic en "Aplicar al modelo del PASO 1" para visualizar la configuración del análisis. (⑥)

• Las flechas rojas indican la dirección de la carga y las marcas azules, los puntos de fijación. En este análisis estructural simplificado, los puntos de fijación están predeterminados, pero en la práctica, usted mismo definiría las condiciones de fijación.
• Puedes rotar y hacer zoom arrastrando el ratón o usando la rueda. Haz clic en "Cerrar" cuando hayas terminado.

Paso 4: Ejecutar el análisis

 

• Introduzca la información en el PASO 4 y haga clic en el botón "Iniciar análisis".
• El cálculo se completará en menos de un minuto.

→ Este análisis estructural simplificado no requiere software CAE especializado ni un PC de alto rendimiento.

Paso 5: Comprobar los resultados

• Haz clic en "Desplazamiento" en la parte superior de la pantalla. (⑦)
• El desplazamiento (deformación) se visualiza mediante una escala de colores.
• En este problema, podemos observar que la parte donde se aplica la carga experimenta el mayor desplazamiento y deformación.

• A continuación, haga clic en "Estrés de Mises". (⑧).
• La distribución de la tensión se muestra mediante colores. La tensión indica la cantidad de carga aplicada al material, y una mayor tensión aumenta el riesgo de fallo.
• Este análisis revela que se está produciendo una alta tensión en la parte fija.

Puedes ver de un vistazo cosas como: "Esta parte parece débil", "Aquí hay mucho espacio" y "¿Cuánto se deformará?".

Paso 6: Intente comparar con diferentes condiciones.

 

Ahora, intentemos cambiar las condiciones de análisis para ver qué sucede.

• ¿Qué ocurre cuando aumenta la carga?
• ¿Cómo cambia la tensión cuando se modifican las propiedades del material?

→ El análisis estructural es más efectivo cuando se utiliza para comparar.

Al modificar las condiciones y comparar los resultados, se obtiene una dirección más clara para el diseño.

Probando el análisis estructural