Propuesta de coeficiente para evaluar los desplazamientos en vigas hiperestáticas considerando todas las solicitaciones presentes

Abstract

Las vigas están presentes en numerosos elementos de máquinas y estructuras, los desplazamientos que ocurren durante el funcionamiento de estos elementos influyen en su desempeño y los métodos analíticos para su cálculo tienen como limitante que sólo consideran la influencia de los momentos flectores. El objetivo general de este trabajo de diploma es proponer un coeficiente que permita evaluar la influencia de las diferentes solicitaciones en la flexión de vigas para lo cual se realiza el estudio de vigas hiperestáticas (doblemente empotradas) mediante el Método de los Elementos Finitos (MEF) con dos solicitaciones diferentes: La primera con una carga concentrada en el punto medio y la segunda con una carga uniformemente distribuida en toda su longitud. Las modelaciones se hacen en el programa SolidWorks 2016, mientras que para las simulaciones numéricas se utilizó el complemento Simulation. Como conclusión del estudio se propuso el mencionado coeficiente que permite evaluar los desplazamientos en vigas hiperestáticas considerando todas las solicitaciones presentes y adicionalmente, se encontró la presencia de reacciones axiales para los casos de estudio desarrollados, de las cuales no se encontraron referencias en la bibliografía consultada.

Beams are present in numerous elements of machines and structures. The displacements that happen during the work of these elements influence their mechanical response. The analytical methods for this calculation have like limitation that only it considers the influence of the bending moments. The main objective of this thesis is to propose a coefficient to evaluate the influence of the different internal loads in the bending of beams. The finite elements method are used to evaluate the stress-strain state of statically indeterminate beams. As case of study, utilize beams double fixed support subjected by two different load states. The first one with a load concentrated in the center of the beam and the second with a distributed load. The modeling was make in the SolidWorks 2016 software, while for the numerical simulations the complement Simulation was utilized. As conclusion of work proposes, a coefficient that allows evaluating the displacements in statically indeterminate beams considering all the present internal loads. Besides was found the presence of axial reactions, which had not been treated before in the literature to the given reach the bibliographic revision of this investigation.