Download - Esfuerzos en Una Lata de Refresco
ANLISIS EXPERIMENTAL DE ESFUERZOS
ANLISIS DE ESFUERZOS Lata: Gladiator Energy Drink Datos obtenidos a partir de Galgas Extensomtricas colocadas en la superficie de la lata para medir las microdeformaciones producidas por la liberacin de gas contenido en las mismas. Esfuerzo 37,950,000 72,174,000 126,408,000 Deformacin 5.50E-04 1.05E-03 1.83E-03 Radial (1) 45 Long (2)
Propiedades Mecnicas del Material (Aluminio 3104-H19)
y = 2.60E+08 Pa E = 6.90E+10 Pa = 3.77E-03 = 0.340
ANLISIS EXPERIMENTAL DE ESFUERZOS
Cdigo Ansys 12.1 /PREP7 ET,1,SHELL208 MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0 MPDATA,EX,1,,69000000000 MPDATA,PRXY,1,,0.34 sect,1,shell,, secdata, 0.00009,1,0.0,3 secoffset,MID seccontrol,,,, , , , N, ,.0652,,,,,, N, ,0.0652,0.157,,,,, TYPE, 1 MAT, 1 REAL, ESYS, 0 SECNUM, 1 TSHAP,LINE FLST,2,2,1 FITEM,2,1 FITEM,2,2 E,P51X FLST,4,2,1,ORDE,2 FITEM,4,1 FITEM,4,-2 CP,1,UX,P51X FLST,2,1,1,ORDE,1 FITEM,2,1 /GO D,P51X, , , , , ,UY,ROTZ, , , , FLST,2,1,1,ORDE,1 FITEM,2,2 /GO D,P51X, , , , , ,ROTZ, , , , , FLST,5,1,2,ORDE,1 FITEM,5,1 CM,_Y,ELEM ESEL, , , ,P51X CM,_Y1,ELEM CMSEL,S,_Y CMDELE,_Y /GO SFE,_Y1,1,PRES, ,139809.75, , , FLST,2,1,1,ORDE,1 FITEM,2,2 /GO F,P51X,FY,1867.1643 //Presin Convertida en Fuerza FINISH /SOL OUTPR,ALL,NONE, /STATUS,SOLU SOLVE FINISH /POST1 AVPRIN,0, , ETABLE, ,S,Y AVPRIN,0, , ETABLE, ,S,Z PLESOL, S,Y, 0,1.0 /RGB,INDEX,100,100,100, 0 /RGB,INDEX, 80, 80, 80,13 /RGB,INDEX, 60, 60, 60,14 /RGB,INDEX, 0, 0, 0,15 /REPLOT PLESOL, S,Z, 0,1.0 PLESOL, S,Z, 0,1.0 PLESOL, EPEL,Y, 0,1.0 PLESOL, EPEL,Y, 0,1.0 PLESOL, EPEL,Z, 0,1.0 PLESOL, EPEL,Y, 0,1.0 PLESOL, EPEL,Z, 0,1.0 FINISH ! /EXIT,ALL
ANLISIS EXPERIMENTAL DE ESFUERZOS
Memoria de Clculo 1 = 0.000550 Radial 2 = 0.001832 Longitudinal ( )( )
(
)(
)
Presin Radial
(
)(
)
Presin Longitudinal
(
)(
)
ANLISIS EXPERIMENTAL DE ESFUERZOS
Con la presin promedio se calculan los nuevos esfuezos radial y longitudinal. Esfuerzo Radial ( ( )( ) )
Esfuerzo Longitudinal ( ( )( ) )
Anlisis Numrico (MEF)
Ilustracin 1. Esfuerzo Radial
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Ilustracin 2. Esfuerzo Longitudinal
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CARACTERIZACIN DE MATERIAL En base a la Norma ASTM se obtuvieron probetas a 0, 45 y 90 de la placa de metal con la cual est fabricada la lata de la bebida Gladiator Energy Drink, mismas que fueron sometidas a pruebas de tensin en la Mquina Instron para obtener las curvas Carga Vs. Desplazamiento.
Ilustracin 3. Norma ASTM. Acot: mm
Ilustracin 4. Norma ASTM. Acot: mm
Ilustracin 5. Prueba a Tensin
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Curvas Carga - Desplazamiento Obtenidas a Partir de la Prueba a TensinCarga - Desplazamiento (Probeta Longitudinal)14 12 10 8 6 4 2 0 -0.15 -0.1 -0.05 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 Desplazamiento (mm) Grfica 1. Curva Carga - Desplazamiento de la Probeta a 0
Carga (Kg)
12
Carga - Desplazamiento (Probeta 45)
10
8 Carga (Kg)
6
4
2
0 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 Desplazamiento (mm) Grfica 2. Curva Carga - Desplazamiento de la Probeta a 45
ANLISIS EXPERIMENTAL DE ESFUERZOS
Carga - Desplazamiento (Probeta Radial) 14 12 10Carga (Kg)
8 6 4 2 0 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6Desplazamiento (mm) Grfica 3. Curva Carga - Deformacin de la Probeta a 90
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Curva Esfuerzo- Deformacin
250000000
Esfuerzo - Deformacin
200000000
150000000 Esfuerzo (Pa)
0 100000000 45 90
50000000
0 -0.001 0.001 0.003 0.005 0.007 Deformacin Unitaria 0.009 0.011 0.013 0.015
Grfica 4. Curvas Esfuerzo - Deformacin de la Probetas
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Mdulo de Elasticidad A partir de la pendiente de las Curvas Esfuerzo - Deformacin de las probetas se obtiene que el Mdulo de Elasticidad del Material es de
Mdulo de Elasticidad160000000
y = 7E+10x - 4E+06 R = 0.8441
140000000120000000
100000000 Esfuerzo (Pa)
80000000
6000000040000000
20000000
0 0 -20000000 0.0005 0.001 0.0015 Deformacin Unitaria 0.002 0.0025
Grfica 5. Obtencin del Mdulo de Elasticidad a Partir del Clculo de la Pendiente de la Zona Elstica de las Curvas Esfuerzo - Deformacin de las Probetas
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Anlisis Numrico Probeta 0
Valores Propuestos
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Probeta 45
Valores Propuestos
Probeta 90
Valores Propuestos