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Diseño Mecánico Asistido por Computadora, Diapositivas de Diseño Asistido por Ordenador (CAD)

Importancia de diseño en computadora con énfasis en sus elementos y breve descripción de ellos.

Tipo: Diapositivas

2018/2019

Subido el 17/05/2019

Alfreedos2
Alfreedos2 🇲🇽

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Dise
ño de Elementos Mecánicos
Dise
ño de Elementos Mecánicos
ME-5600
Capítulo 1
Introducción al Diseño en In
g
eniería
g
Mecánica
Alejandro Ortiz Bernardin
www.cec.uchile.cl/~aortizb
Departamento de Ingenier
ía Mecánica
Departamento
de
Ingenier
ía
Mecánica
Universidad de Chile
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¡Descarga Diseño Mecánico Asistido por Computadora y más Diapositivas en PDF de Diseño Asistido por Ordenador (CAD) solo en Docsity!

Dise

ño de Elementos Mecánicos

Dise

ño de Elementos Mecánicos

ME-5600^ Capítulo 1

Introducción al Diseño en Ingeniería

g

Mecánica

Alejandro Ortiz Bernardin

www.cec.uchile.cl/~aortizb

Departamento de Ingeniería MecánicaDepartamento de Ingeniería Mecánica

Universidad de Chile

Contenidos del Capítulo

  • El Diseño en Ingeniería Mecánica• El Proceso de Diseño• Herramientas Computacionales• Normas y Códigos

  • Economía y Costos• Resistencia y Esfuerzo• Factor de Seguridad• Unidades• Cifras Significativas• El Informe de Ingeniería

Introducción al Diseño en Ingeniería Mecánica

El Diseño en Ingeniería Mecánica (Cont.)

Datos de entrada:

Torque nominal Torque peak Levante nominal

Datos

de entrada: Torque nominal, Torque peak, Levante nominal,

Levante peakSolicitaciones: Fuerzas engrane, Fuerzas levante, Peso propio

Introducción al Diseño en Ingeniería Mecánica

El Proceso de Diseño

Proceso iterativo

Requiere estimación

Requiere estimacióninicial, seguido decontinuo refinamiento

Introducción al Diseño en Ingeniería Mecánica

Herramientas Computacionales

I

i^

í

A i tid

C

t d

(CAE)

I

ngeniería Asistida por Computador (CAE)

Uso de computador y programa para ayudar en el procesode la ingeniería

Incluye

  • Diseño Asistido por Computador (CAD)

Planos, Modelos 3D, etc.

  • Manufactura Asistida por Computador (CAM)

CNC P

t ti

d

Rá id

t

CNC, Prototipado Rápido, etc.

  • Análisis y Simulación

FEA, CFD, Análisis Dinámico, etc.

,^

,^

,

  • Solución Matemática

Planilla de cálculo, Lenguajes aplicados (Matlab, MathCad,M th

ti

M

l^

)^

t

Introducción al Diseño en Ingeniería Mecánica

Mathematica, Maple, ….), etc.

Normas y Códigos

Normas

Un conjunto de especificaciones para partes, materiales yprocesos

Pretenden alcanzar uniformidad, eficiencia, y calidad

Limitan la variabilidad

Códigos

Un conjunto de especificaciones para el análisis, diseño,fabricación, y construcción

Pretende alcanzar niveles especificados de: seguridad,eficiencia, desempeño, y calidad

No implica seguridad absoluta

Varias organizaciones establecen y publican normas ycódigos para la industria

Introducción al Diseño en Ingeniería Mecánica

códigos para la industria

Economía / Costos

El costo es casi siempre un factor importante en eldiseñodiseño

El uso de tamaños estándares es un primer principiopara reducir costos

para

reducir

costos

Algunos componentes estándares pueden ser másbaratos cuando están disponibles en tamaños en

p

stock

Introducción al Diseño en Ingeniería Mecánica

Punto de Quiebre de Costo^ 

Comparación de costos entre dos posibles métodos de producción

Usualmente existe un punto de quiebre de costo relacionado a lascantidades de producción

Máquina automática parafabricar tornillos

EJEMPLO

fabricar

tornillos

25 partes/hr

3 hr de preparación$20/h

t^

d

l^

l b

$20/h

r costo de la labor

Máquina manual para fabricartornillos

10 partes/hr

10 partes/hr

Mínima preparación

$20/hr costo de la labor

P nto de q iebre 50

nidades

Introducción al Diseño en Ingeniería Mecánica

P

unto de quiebre: 50 unidades

Factor de Seguridad

Existen incertezas en las cargas/solicitaciones

Existen incertezas en la resistencia y esfuerzo

Existen incertezas en la resistencia y esfuerzo

Factor de Seguridad pretende minimizar la incerteza

Factor de Seguridad (n):

n

=

S

1

donde

resistencia

n

=

σ

1

S

resistencia esfuerzo permisible

S

=

σ

=

Introducción al Diseño en Ingeniería Mecánica

Factor de Seguridad (Cont.)

EJEMPLO

Una barra de área seccional

A

, cargada en tensión con una

fuerza axial

P

= 2000 Lbf desarrolla un

esfuerzo

P

A

fuerza axial

P

= 2000 Lbf desarrolla un

esfuerzo

P

A

Usando un material de resistencia 24 kpsi, determinar el factorde seguridad si la barra tiene un diámetro de 0.625 in.

Solución El área de la barra es

, por lo tanto

A

=

π

d

2

/

4

σ

=

P A

=

P

π

d

2

=

S n

/

Resolviendo

para

se

obtiene

el

siguiente

factor

de

seguridad

n

n

=

π

Sd

2

P

=

π

2

= 3

.

68

Resolviendo

para

, se obtiene el siguiente factor de seguridad:

n

Introducción al Diseño en Ingeniería Mecánica

Cifras Significativas^ 

La exactitud de los números reales dependen del númerode cifras significativas que los describen

son números con tres cifras significativas

son números con cuatro

706

,

3

.

14

,

0

.

00219

706

.

0

,

7

.

060

×

10

,

0

.

7060

×

10

cifras significativas

En la práctica se recomienda hacer los cálculos lo másexacto posibles y reportar los resultados dentro de laexacto posibles y reportar los resultados dentro de laexactitud de los datos proporcionados

Nunca reportar con cifras significativas mayores a las delNunca

reportar con cifras significativas mayores a las del

dato proporcionado con menor número de cifrassignificativas

Introducción al Diseño en Ingeniería Mecánica

El Informe de Ingeniería

EJEMPLO: Estanque a Presión ASME VIII Div. 1

Introducción al Diseño en Ingeniería Mecánica

El Informe de Ingeniería

Resultados

Reacciones en la Fundación ◦

Análisis de Esfuerzos

  • Cabezal Toriesférico Superior

Cabezal Toriesférico Superior

  • Cabezal Toriesférico Inferior• Manto Cilíndrico

Diseño en Acero

S

  • Estructura Soportante• Placas Base

Conclusiones

APÉNDICE AAPÉNDICE

A

Figuras del Resultado del Análisis por Elementos Finitos

APÉNDICE B

Cálculo de la Fuerza Sísmica Según NCh2329.Of

Introducción al Diseño en Ingeniería Mecánica