Ingeniería Asistida por Computador
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- Jaime Lozano Villalobos
- hace 7 años
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1 Problema No 1: Se desea mecanizar un eje como el que representa en la figura, el elemento debe soportar una carga de 6500N actuando sobre un tramo de la barra, el material considerado para la pieza es Acero 1020, las secciones A y D representan los apoyos del eje. Determine en un informe completo si el diseño planteado es seguro, de modo que no se presenten fallas en el eje, si ocurren, indique los esfuerzos y deformaciones que experimentaría la pieza y plantee algunas posibles acciones correctivas a considerar para mejorar el diseño. Enviar el informe obtenido al correo: asesoría.iutc@gmail.com
2 Problema 2: La figura muestra la cabeza de un tornillo largo de fuerza o potencia. La pieza, realizada mediante mecanizado, está sometida a un esfuerzo axial de 1500N y a un esfuerzo torsor de 50N.m. Asumiendo que el material de fabricación es un Acero Aleado, determine mediante un estudio de simulación el coeficiente de seguridad de la pieza, así como los esfuerzos y desplazamientos máximos en las zonas críticas. Presente un informe completo con sus observaciones sobre los resultados obtenidos. D= 4.5cm d= 3.2cm r=3.2cm
3 Problema 3: La figura muestra una placa plana escalonada que tiene un espesor constante de 8mm. Soporta tres cargas concentradas, como se indican. Sean P=200N, L 1 =180mm, L 2 =80mm y L 3 =40mm. Calcule el esfuerzo máximo debido a la flexión e indique donde se encuentra. La barra está reforzada contra flexión lateral y torcimiento, y el material de fabricación es Acero Aleado.
4 Problema 4. Una barra escalonada está empotrada por el escalón de menor diámetro, en el otro extremo está aplicada una carga de tracción de F=31415 N. Determinar: a) La tensión máxima. b) Los desplazamientos a lo lago de la barra. c) Factor de seguridad, en base a ello, analice el comportamiento de la barra ante la carga aplicada y realice algunas recomendaciones en caso de que el diseño no sea óptimo.
5 Problema 5. Para el soporte mostrado en la figura, determinar: d) Esfuerzos y deformaciones máximas. e) Factor de seguridad, en base a ello, analice el comportamiento de la estructura ante la carga aplicada y realice algunas recomendaciones en caso de que el diseño no sea óptimo.
6 Problema 6. La barra rectangular ilustrada en la figura 1 está fijada en su extremo izquierdo a una estructura, mientras su extremo opuesto está sometido a una carga axial de tracción F= 2500N. Un nódulo de curvatura ubicado en el centro de la barra causa concentración de estrés en la pieza. Determinar: f) Esfuerzos y deformaciones a lo largo de la barra y en su zona crítica. g) Factor de seguridad, en base a ello, analice el comportamiento de la estructura ante la carga aplicada y realice algunas recomendaciones en caso de que el diseño no sea óptimo. Nota: acotamiento en pulgadas
7 Problema 7. Determinar el factor de concentración de esfuerzos en la barra escalonada que se ilustra en la figura, considerando la influencia de la carga axial que actúa en el extremo derecho de la pieza, mientras su extremo opuesto se encuentra empotrado. Determinar además: h) Esfuerzo máximo en la barra. i) Analice el comportamiento de la estructura según los resultados obtenidos y realice algunas recomendaciones en caso de que el diseño no sea óptimo.
8 Problema 8. Determinar el factor de concentración de esfuerzos en la barra escalonada que se ilustra en la figura, considerando la influencia de la carga axial que actúa en el extremo derecho de la pieza, mientras su extremo opuesto se encuentra empotrado. Determinar además: j) Esfuerzo máximo en la barra. k) Analice el comportamiento de la estructura según los resultados obtenidos y realice algunas recomendaciones en caso de que el diseño no sea óptimo. Nota: Dimensiones dadas en pulgadas.
9 Problema 9. Determinar las frecuencias resonantes (naturales) y las correspondientes formas modales de una plancha de Acero Aleado, cuyas dimensiones se ilustran en la figura. La plancha no se encuentra sometida a ningún tipo de carga, y las sujeciones se localizan en las caras laterales de 100mm. Analice el comportamiento del modelo según los resultados obtenidos y realice algunas observaciones.
10 Problema 10. Determinar las frecuencias resonantes (naturales) y las correspondientes formas modales de una viga de Acero Aleado, cuyas dimensiones se ilustran en la figura. La viga no se encuentra sometida a ningún tipo de carga, y las sujeciones se localizan en las caras laterales. Analice el comportamiento del modelo según los resultados obtenidos y realice algunas observaciones. Perfil de croquis. Extrusión a 370cm.
11 Problema 11. Se tiene una probeta de Bronce (dimensiones se ilustran en la imagen), a la cual se desea someter a prueba para determinar su comportamiento ante la incidencia de una carga de 1500N que comprime uno de sus extremos (superior), mientras su base se encuentra sujetada por la máquina de ensayo. Realice la simulación del ensayo y determine: a) Esfuerzo máximo que experimenta la probeta, así como su zona crítica. b) Deformación máxima c) Se presenta o no fractura en la pieza? Indique sus observaciones en un reporte completo en base al análisis de los resultados obtenidos.
12 Problema 12. Se tiene una viga curva, cuyo modelo y dimensionamiento se representan en la figura. Asumiendo que el material a utilizar para su creación es un Aluminio Aleado 2014, y que la viga se encuentra empotrada en su base, mientras actúa una carga Fy= 3800lb aplicada en un pasador cilíndrico ubicado en la sección superior de la viga, determine: d) Esfuerzo máximo que experimenta la probeta, así como su zona crítica. e) Deformación máxima f) Se presenta o no fractura en la pieza? Indique sus observaciones en un reporte completo en base al análisis de los resultados obtenidos. Nota: dimensiones dadas en pulgadas.
13 Problema 13. Determine el factor de concentración de esfuerzos y el valor del esfuerzo máximo en una barra escalonada, cuyo modelo se representa en la figura. Asimiento que el material de fabricación a utilizar es un Acero Aleado, y que la barra se encuentra sometida a un torque de 2200lb.in aplicado en sus extremos como se ilustra. Existe falla en la pieza? Indique sus observaciones en un reporte completo en base al análisis de los resultados obtenidos.
14 Problema 14. Determine el factor de concentración de esfuerzos y el valor del esfuerzo máximo en una barra escalonada, cuyo modelo se representa en la figura. Asimiento que el material de fabricación a utilizar es un Acero Aleado, y que la barra se encuentra sometida a una carga axial de 1625lb. Existe falla en la pieza? Indique sus observaciones en un reporte completo en base al análisis de los resultados obtenidos.
15 Problema 15. Se desea mecanizar un eje como el que se muestra en la figura, la pieza deberá soportar la incidencia de una carga constante de 1450N que actuará en el extremo derecho de la barra, mientras que su extremo opuesto se mantendría sujeto por otro elemento. Se considera realizar el eje con un Acero Aleado, determine si la pieza fallaría o no considerando la carga, material y diseño estimado, si la pieza falla, indique en un informe completo los esfuerzos y deformaciones que experimentaría, así como las posibles acciones correctivas a considerar para mejorar el diseño.
16 Problema 16. La figura representa el esquema de una grúa de servicio, determine los esfuerzos que se presenta en el mecanismo considerándolo como una estructura, cuyas dimensiones se ilustran. Suponiendo que el material de fabricación predominante sea acero aleado y que la carga que actúa en el punto G es de 10KN. 1. Realice la pieza según las dimensiones que se indican. 2. Inicie un nuevo estudio de Simulación, decida si es de tipo Estático o de Frecuencia, según lo 3. Asigne las propiedades y parámetros de la simulación según aplique (material, cargas, etc). 7. Realizar el informe, llenando los campos: - Descripción: Observaciones y análisis de los resultados de la simulación - Diseñador: Nombres, Apellidos de los integrantes de equipo y sección a la cual pertenecen 8. Enviar el informe obtenido al correo: asesoría.iutc@gmail.com
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