Ansys en una Cáscara de Nuez: Tensión plana

Analizaremos los esfuerzos que sufre una chapa empotrada sometida a una carga distribuida en el otro extremo (ver figura).

Datos del problema:

Ancho: 0.2 m
Alto: 0.4 m
Espesor: 0.05 m
Modulo de Young: 2 e10 Pa
Módulo de Poison: 0.3
Carga=50 N

Secuencia de comandos:

/title, Tensión Plana
/prep7 ! Preprocesador
! Geometría
k,1,-0.100,0.200,0 ! Punto Clave
k,2,0.1,0.2,0
k,3,0.1,-0.2,0
k,4,-0.1,-0.2,0l,1,2 ! Línea
l,2,3
l,3,4
l,4,1
nummrg,kp ! Fusionamos los puntos clave
al,all ! Creamos el área
aplot ! Dibujamos el rectágulo que acabamos de crear
!
!Elemento
ET,1,PLANE42
KEYOPT,1,3,3 ! Opción del elemento: trabajaremos en tensión plana y tendrá espesor
R,1,0.05 ! Espesor
!Material
MP,EX,1,2e10
MP,PRXY,1,0.3
! Mallado
AESIZE,ALL,0.01 ! Tamaño de los elementos
AMESH,ALL
finish
/solu ! Solution Processor
antype,0 ! Análisis estático
lplot ! Dibujamos líneas
/pnum,line,1 ! Numeramos la líneas
/REPLOT
DL,1, ,ALL,0 ! Imponemos condición de empotramiento
SFL,3,PRES,-5000 ! Carga distribuida
solve ! Ansys, haz tu magia y resuelve
finish
/POST1 ! Posprocesador
PLNSOL,S,EQV ! Grafica las tensiones.
finish

En la figura podemos ver las tensiones que grafica Ansys:


Conclusión:

Nada sorprendete trantándose de un ejemplo tan sencillo. Pero sí hay algo interesante que podemos observar si ampliamos (pinchando encima de la imagen): se puede observar perfectamente el efecto de los concentradores de esfuerzo que hay en los extremos del empotramiento.

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