Soporte al Usuario de COSMOS/™ -- Nota Técnica Nº G15
Ejemplo de Aplicación de FEWeld al Cálculo de Soldaduras
Productos: FEWeld y COSMOS/M
Versión: Todas las Versiones
Categoría: Preprocesado y Análisis
Ultima revisión: Agosto-2001
-- Descripción | Resultados MEF | Planos de Detalle | Control Distorsión | Ensayo de Cualificación --
Modelo de COSMOS/M de la Plataforma
El modelo anterior muestra una plataforma de soporte del conjunto motor + embrague de más de 8.000 Kgs de peso, con el eje colocado verticalmente. El embrague es una modificación del sistema actual. El nuevo embrague supone añadir nueva masa y elevar el c.d.g. del motor, lo que hace descender la frecuencia de resonancia de la estructura dentro del rango de trabajo del motor.
El objetivo de la labor de ingeniería desarrollada consistió en aumentar la rigidez de la estructura para elevar la frecuencia de resonancia y sacarla fuera del rango de operación del motor.
El paralelismo entre la superficie de montaje del motor y la plataforma es importante. Las superficies se mecanizaron paralelas tras liberar tensiones en la soldadura original. El objetivo del diseño era añadir rigidizadores con mínima distorsión y tensiones residuales provocadas por la soldadura. A favor estaba el hecho de que la estructura original había sido diseñada a deformación y por tanto las tensiones de servicio eran muy pequeñas.
Se presentan aquí los resultados del análisis por elementos finitos del modelo de la plataforma, los requisitos de la soldadura, el trámite del control de la distorsión por la soldadura, y un procedimiento de ensayo de cualificación de la soldadura donde se ha despreciado el calentamiento por la soldadura.
La configuración final logró el objetivo de rigidez deseado con un mínimo de soldadura y distorsión inferior a 0.013 mm.
Resultados del Análisis por Elementos Finitos
El Método de Análisis por Elementos Finitos con COSMOS/M fue utilizado para evaluar las mejoras de rigidez de las diferentes configuraciones. COSMOS/M fue utilizado también para evaluar las tensiones en la estructura original, así como las tensiones en las modificaciones sucesivas, junto con FEWeld para calcular el espesor de la garganta de la soldadura requerida en cada una de las modificaciones.
Resultados de tensiones von Mises de la configuración final
Los resultados de tensiones muestran que la tensión en la base del material está muy por debajo de los límites de diseño admisible. También indican que las soldaduras pueden especificarse para cumplir los criterios de diseño por resistencia de la soldadura. No indican, sin embargo, cuáles son los requisitos de la soldadura. Debido a que la minización de la distorsión en cada modificación es crítica, se deberá evitar sobredimensionar las soldaduras. Para una estructura redundante tal como esta, una razonable determinación exacta de las cargas en las soldaduras mediante procedimientos clásicos es una pérdida de tiempo. Adicionalmente, el análisis por elementos finitos re realizó para determinar los cambios de rigidez en las diferentes modificaciones realizadas, y por tanto los resultados en las uniones ya están disponibles. FEWeld se encarga de realizar la última fase, calculando rápidamente los cordones de soldadura en la sección de garganta en todas las uniones soldadas para cada uno de los casos de carga del modelo de elementos finitos resuelto anteriomente con COSMOS/M.
Planos
de Detalle de Fabricación
Procedimientos de Control de la Distorsión
Investigación de la Distorsión y Cualificación de la Soldadura
