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* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * N X N a s t r a n * * * * * * * * VERSION - 7.0 * * * * * * * * SEP 17, 2009 * * * * * * * * * * * *Intel64 Family 6 Model 23 Steppi * * * * * * * *Intel(R) Core(TM)2 Quad CPU Q955 * * * * * * * * Windows Vista Service Pack 2 * * * * * * * * Compiled for X86-64 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 0 OLOAD RESULTANT SUBCASE/ LOAD DAREA ID TYPE T1 T2 T3 R1 R2 R3 0 1 FX 6.977163E-13 ---- ---- ---- -3.139723E-11 1.592617E-10 FY ---- 3.981256E-13 ---- 1.791565E-11 ---- 8.701965E-13 FZ ---- ---- 2.947503E+04 -5.297384E+06 -1.608847E+06 ---- MX ---- ---- ---- 0.000000E+00 ---- ---- MY ---- ---- ---- ---- 0.000000E+00 ---- MZ ---- ---- ---- ---- ---- 0.000000E+00 TOTALS 6.977163E-13 3.981256E-13 2.947503E+04 -5.297384E+06 -1.608847E+06 1.601319E-10 0 SPCFORCE RESULTANT SUBCASE/ LOAD DAREA ID TYPE T1 T2 T3 R1 R2 R3 0 1 FX -1.065164E-02 ---- ---- ---- 4.793238E-01 -2.894958E+02 FY ---- -1.201129E+00 ---- -5.405081E+01 ---- 2.218288E+02 FZ ---- ---- -2.947502E+03 5.360485E+05 1.608232E+05 ---- MX ---- ---- ---- -6.334357E+03 ---- ---- MY ---- ---- ---- ---- 6.144258E+01 ---- MZ ---- ---- ---- ---- ---- -5.198869E-02 TOTALS -1.065164E-02 -1.201129E+00 -2.947502E+03 5.296601E+05 1.608851E+05 -6.771910E+01 ../.. 0 10 FX -3.528729E-01 ---- ---- ---- 1.587928E+01 -7.401309E+03 FY ---- -4.136375E+01 ---- -1.861369E+03 ---- 5.075858E+03 FZ ---- ---- -2.947495E+04 5.301654E+06 1.608851E+06 ---- MX ---- ---- ---- -4.940076E+03 ---- ---- MY ---- ---- ---- ---- -8.697710E+00 ---- MZ ---- ---- ---- ---- ---- -6.235104E-01 TOTALS -3.528729E-01 -4.136375E+01 -2.947495E+04 5.294852E+06 1.608858E+06 -2.326074E+03 |
q
3.2. Resultados
de Desplazamientos (mm)
La siguiente imagen muestra los valores de desplazamientos
resultantes (a escala exagerada, claro), poco más de 5 mm en una placa de 2 mm de
espesor, este resultado ya está mucho mejor, hemos pasado de un desplazamiento
por encima de los 23 mm a poco más de 5 mm, un factor de 23.1/5.37=4.3
veces!!.
También he incluido la gráfica XY de Carga vs. Desplazamiento que demuestra cómo la relación entre fuerza aplicada y desplazamiento resultante es no lineal. A este fenómeno se le denomina "Stress Stiffening", o endurecimiento por tensión. El término "Stress Stiffening" se refiere al acoplamiento entre la tensión de membrana y el desplazamiento lateral asociado con la flexión. La rigidez de flexión de una viga, arco, placa o Shell aumenta por la tensión de membrana de tracción, y disminuye por la tensión de membrana de compresión. Cuando la tensión de membrana de compresión es elevada puede anular la rigidez de flexión, es decir, la estructura pandea, a este fenómeno se le denomina "Buckling" o también "Stress Softening".
La tensión de membrana se puede considerar despreciable en piezas macizas, pero es muy importante en piezas de pared fina o de espesor reducido como son las estructuras de chapa. Ojo!!, porque mucha gente sigue pensando que el análisis no lineal tiene que ver exclusivamente con la plastificación del material, pero en la vida real los fallos por colapso de la estructura debido a no linealidades geométricas (o sea, pandeo) está a a la orden del día.
Resultados de desplazamientos (mm) del
Análisis Estático No Lineal (NLSTATIC SOL106)
q
3.3. Resultados
de Tensiones vonMises (MPa)
La siguiente imagen muestra los valores de tensiones vonMises en
los elementos Shell CQUAD4:
Resultados de tensiones vonMises
(MPa) del
Análisis Estático No Lineal (NLSTATIC SOL106)
Comparando los resultados de máximo desplazamiento entre el análisis estático lineal y no lineal se aprecia que para el mismo nivel de carga el valor del análisis no lineal es menor que el análisis lineal, es decir, la estructura es más rígida. Este comportamiento no lineal se conoce con el nombre de "Stress Stiffening" o rigidización por tensión: consiste en un acoplamiento de la tensión de membrana y el desplazamiento lateral asociado con la flexión. Este efecto de rigidez de membrana únicamente se puede capturar mediante un análisis no lineal por la geometría. Así, a mayor carga que produzca estados de tensión a tracción en la estructura, mayor rigidez. El efecto contrario se conoce como "Stress Softening", o Pandeo, aparece cuando la estructura trabaja a compresión y puede causar el colapso de la estructura.
Aquí concluye el Tutorial de Análisis Estático Lineal y No Lineal con Uniones Soldadas Pto-a-Pto y Contactos nodo-a-nodo, espero que os haya resultado interesante y útil a la vez.
Saludos,
Blas.
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