Estudio de tensión estática
Los análisis de tensión estática son uno de los tipos más comunes de análisis estructurales de elementos finitos. El componente o ensamblaje está sujeto a una serie de condiciones de carga y los resultados que surgen de la tensión, deformación y estiramiento se analizan para determinar qué probabilidad hay de que se produzca un fallo en el diseño.
Los análisis de tensión estática lineal dan por hecho que:
- la estructura vuelve a su forma original
- no hay cambios en la dirección o en la magnitud de la carga
- las propiedades del material no cambian
- la deformación y el estiramiento son pequeños
Supuestos para un análisis de tensión estática lineal
Para que el análisis de tensión estática sea válido, deben cumplirse las siguientes condiciones:
- La carga solo provoca pequeñas desviaciones o rotaciones. Por pequeñas, queremos decir que se cumplen las siguientes condiciones:
- La deformación no tiene efectos significativos en la dirección, en la magnitud de la carga o en el área de la superficie de las caras a las que se aplican las cargas.
- La deformación no modifica las condiciones de contorno (es decir, dónde y de qué manera se restringen las piezas).
- Los materiales se comportan de forma lineal y permanecen dentro de la región elástica de la curva de tensión-deformación del material. En otras palabras, la rigidez y la resistencia del material no cambian.
- Los efectos dinámicos de las condiciones de carga no son importantes. El análisis de tensión estática no tiene en cuenta los efectos de la inercia. Sin embargo, la masa del modelo se utiliza para determinar determinadas cargas estáticas, como la gravedad y las fuerzas de rotación.
Nota: Puede deformar las cargas estáticas aplicadas como causa de los efectos transitorios o inerciales. Sin embargo, la cantidad que aumente la carga deberá estar basada en supuestos. Por lo tanto, la precisión de los resultados será tan buena como el supuesto de la multiplicación de la carga. Para una solución real basada en los efectos de la inercia, debe ejecutar un análisis de simulación de eventos.
Importante: El contacto de la superficie entre las piezas que pueden deslizarse o separarse entre sí es un efecto no lineal. Sin embargo, puede incluir estos tipos de contacto de superficies en un análisis de tensión estática. En tales casos, la solución se vuelve iterativa. El solucionador hace varios cálculos, cada uno con resultados de contacto variables, hasta que el modelo se encuentre en un estado de equilibrio.
Ejemplos de análisis de tensión estática
La siguiente lista contiene algunos ejemplos para los que un análisis de tensión estática puede ser adecuado (cuando las condiciones previas se hayan cumplido):
- Estructuras de construcción
- Puentes
- Bastidores de vehículos
- Piezas de máquinas
- Soportes de montaje
- Carcasas
- Cuerpos de válvulas o bombas
- Cilindros hidráulicos
- Contenedores a presión
Análisis de tensión estática en resultados de diseño generativo
Si está ejecutando un análisis de tensión estática en un resultado de diseño generativo, puede exportar el estudio a la Configuración de Ansys o directamente a Ansys Mechanical o Ansys Discovery para realizar un análisis más detallado.