Ansys/FEM Mechanical Engineering

Job Description:

Deberá analizar una viga sujeta a cierto arreglo de cargas externas y estudiar el impacto que tiene la sección transversal sobre los esfuerzos y deformaciones longitudinales que se generan.

Se debe diseñar el sistema completo para poder definir el tipo de soportes y condiciones de frontera que se modelarán, los materiales considerados, junto con todas las dimensiones y cargas. El modelo CAD del sistema debe presentarse para poder realizar el análisis FEM.

Realizando la combinación de los casos mencionados, se espera que se presenten resultados de manera concisa comparando los valores obtenidos con los cálculos analíticos y las simulaciones FEM.

Resultados analíticos

Se deberán determinar y presentar mediante un editor de ecuaciones las expresiones que definen los esfuerzos y deformaciones en cada sección de la viga. Así mismo, se deberá desarrollar un programa para que puedan mostrar el diagrama de fuerza cortante y momento flector a lo largo de la viga completa, en función de las cargas, distancias y el momento de inercia de la sección transversal. Además de esto, será necesario obtener los diagramas de deformación axial y esfuerzo normal en función de la posición. Para ello se puede hacer uso de Excel, Mathematica, Matlab, entre otros.

Resultados por Elemento Finito

En un software CAD se generará el modelo de cada una de las vigas para su posterior análisis por medio del método del elemento finito (Finite Element Method – FEM) usando ANSYS, por ejemplo.

Se deberán considerar los siguientes puntos:

-Descripción del modelo y mallado: debe realizarse con base en las recomendaciones del software mismo y, si se considera necesario, se deberán incluir zonas de refinamiento donde sea relevante; i.e. zonas de contacto de carga o soporte.

-Restricciones y contactos: definir los soportes o restricciones en el modelado, así como los tipos de contacto entre elementos.

-Condiciones de frontera: definir el tipo de cargas, su magnitud, punto o área de aplicación.

-Resultados y análisis: evaluar esfuerzos y deformaciones normales y cortantes en zonas de

interés. Comparar con cálculos analíticos y los medidos experimentalmente.

Un reporte escrito deberá escribirse en el formato de artículo científico de IEEE tomando en cuenta las especificaciones del mismo incluyendo resumen (abstract), introducción, objetivos, desarrollo, resultados, análisis o discusión de resultados, conclusiones, referencias y anexos.

El desarrollo deberá incluir: descripción de las secciones seleccionadas, diseño, así como solución analítica de la viga. Además, deben incluir la descripción del desarrollo para realizar el modelado por elementos finitos, incluyendo los datos específicos señalados en la sección “Resultados por Elemento Finito”.

Deberán compararse los resultados analíticos y de simulación con los experimentales al igual que discutir las diferencias. Finalmente, es indispensable discutir el efecto de la sección transversal en la rigidez de la estructura.

Habilidades: Ingeniería mecánica, CAD/CAM, Modelado 3D, Ansys, Traductor de español

Nº del proyecto: #30239536