Resumen de Análisis teórico-práctico de esfuerzos y por elementos finitos de un ensayo de tracción

Saúl Andrés Hernández, Edgar Cárdenas Rivera

• español

  Este trabajo presenta una comparación entre los métodos teórico, experimental y numérico por simulación con elementos finitos, caracterizando el material mediante pruebas experimentales bajo análisis teórico-práctico y encontrando un modelo numérico por elementos finitos, que gobierne el comportamiento de una aleación de acero, sometido a un ensayo de tracción. En este documento se muestra el análisis de esfuerzos experimentales y por simulación, ajustando un modelo del material en el software ANSYS® APDL, a partir de los resultados de los ensayos de tracción y comparando tanto cualitativamente como cuantitativamente el comportamiento de la aleación de acero. Ajustar el modelo numérico por simulación, a partir del comportamiento del material en las pruebas experimentales, es de gran ventaja para realizar diseño de elementos o sistemas mecánicos utilizando este material, desde el software de elementos finitos, utilizando un modelo del material sin necesidad de realizar más pruebas experimentales, las cuales son costosas en la investigación y en el diseño en ingeniería. Este trabajo es de gran aporte, ya que hoy en día podemos contar con nuevos materiales y con diferentes aplicaciones, donde es importante conocer de manera acertada las propiedades mecánicas y el comportamiento del mismo para definir un mejor uso en la industria o la investigación. De esta misma forma se pueden analizar materiales hiperelásticos o elastoplásticos y ajustarlos mediante un modelo numérico por simulación en elementos finitos a partir de análisis teórico-práctico de los datos experimentales, dependiendo los porcentajes de deformación, para poder ajustarlos según los modelos numéricos del material en el software para cada tipo de comportamiento.

• português

  Est trabalho apresenta uma comparação entre os métodos teóricos, experimentais e numéricos por simulação com elementos caráter terminado, caracterizando o material através de ensaios experimentais sob análise teórica-prático e encontrando um modelo numérico por elementos caráter terminado, que governa o comportamento de uma mistura de aço, apresentada um ensaio de tração. Neste documento mostra-se a análise de esforços experimentais e por simulação, adaptando um modelo do material no software ANSYS®APDL, para partir tanto qualitativamente dos resultados dos ensaios de tração e comparando como quantitativamente o comportamento da mistura de aço. Adaptar o modelo numérico por simulação, partir do comportamento do material nos ensaios experimentais, é de uma grande vantagem para efetuar concepção elementos ou sistemas mecânicos utilizando este material, desde o software de elementos caráter terminado, utilizando um modelo do material sem ter necessidade efetuar mais ensaios experimentais, qual são dispendioso na investigação e a concepção em engenharia. Este trabalho é de um grande contributo, dado que hoje em dia podemos dispôr de novos materiais e de diferentes aplicações, onde é importante conhecer de maneira justa as propriedades mecânicas e o comportamento deste último para denir uma melhor utilização na indústria ou a investigação. Desta mesma maneira pode-se analisar materiais hiperelasticos ou elastoplásticos e adaptara-o por um modelo numérico por simulação em elementos caráter terminado a partirem de análise teórica-prático dos dados experimentais, dependendo as percentagens de deformação, para poder adaptar-o de acordo com os modelos numéricos do material no software para cada tipo de comportamento.

• English

  This work presents a comparison between the methods theoretical, experimental and numerical by simulation with finite elements, characterizing the material by means of experimental tests under theoretical-practical analysis and finding a numerical model by finite elements, that the behavior of a steel alloy governs, put under to a tension test. In this document is to the experimental stress analysis and simulation, fitting a model of the material in software ANSYS®APDL, from the results of the tension tests and comparing as much qualitatively as quantitatively the behavior of the steel alloy. To fit the numerical model by simulation, from the behavior of the material in the experimental tests, is of great advantage to realize design of elements or mechanical systems being used this material, from the software of finite elements, using a model of the material without needing realizing more experimental tests, which are expensive in the investigation and the design in engineering. This work is of great contribution, since nowadays we can count on new materials and different applications, where it is important to know right way the mechanical properties and the behavior of the same to define a better use in the industry or the investigation. Of this same form they by means of a numerical model by simulation infinite elements from theoretical-practical analysis of the experimental datas can be analyzed hyperelastic or elastoplásticos materials and be fit, depending the percentage on deformation, to be able to fit them according to the numerical models of the material in software for each type of behavior.