Elemento estructural en Solidworks 2010 (Parte 1)

Muchas veces al comenzar a usar Solidworks, sobre todo si eres autodidacta, se suelen hacer perfiles estructurales empleando unicamente la herramienta Extrusión. Ésa es una idea buena, pero muy poco práctica. Lo mejor es utilizar la herramienta adecuada: Miembro estructural, ya que nos permitirá hacer cosas que no podemos con una extrusión simple, además de la ventaja de contar siempre con perfiles estándar de dimensiones adecuadas, lo cual reduce la posibilidad de errores.

Obtener librería de perfiles estructurales estándar

Debes ir a la Biblioteca de diseño/Contenido de Solidworks/Weldments, tal como ves en la imágen.

Descargar perfiles

Puedes descargar el estándar que necesites

Sobre el ícono correspondiente al Estándar que deseas obtener, debes hacer Ctrl+Click, esto descarga un archivo zip que contiene la librería en cuestión. Nota que hay varias opciones, elije la más relevante para tí. Aquí en Perú normalmente usamos perfiles ANSI.

Luego aparecerá una ventana donde se te solicita una ubicación para la descarga. Puedes elegir cualquier carpeta, pero sería mejor que descargaras el archivo en su ubicación final. La carpeta que debes buscar es: <Carpeta de instalación…>\SolidWorks\data\weldment profiles . Allí se descargará un archivo con el nombre del estándar (ANSI INCH. ZIP, por ejemplo).

Lo siguiente es muy importante. Debes descomprimir el archivo zip, dentro de la carpeta Weldments, de tal manera que dentro de Weldments, solo estén las carpetas con los normbres de los estándares que descargaste (ANSI, ISO, DIN, etc).

Veremos las consecuencias de eso más adelante.

Muy bien, ya tienes las librerías que necesitabas, ahora podemos empezar.

Herramienta Miembro Estructural

Se encuentra en el menú Piezas soldadas. Debes verificar que tengas dicho menú habilitado, como ves en la imágen.

Ubicación de la herramienta

No olvides activar el menú

Nota que si el archivo de pieza esta actualmente vacío, el boton de Miembro Estructural está deshabilitado (en tono gris). Esto se debe a que se necesita un croquis para usar la herramienta.

Procedemos a crear un croquis 3D. Podriamos usar un croquis 2D, pero normalmente las estructuras son tridimensionales.

Una vez creado el croquis, vamos a la herramienta Miembro estructural, y nos fijamos en las opciones del Property Manager. Vemos las opciones Estandar, Tipo, Tamaño y Grupos. Elejimos Estandar: ANSI INCH,  Tipo: W Section y Tamaño: W4X13 (Puedes explorar las demás alternativas luego).

En la opcion Grupos, seleccionamos los cuatro lados inferiores del marco. Luego hacemos Click en Nuevo Grupo.

Creación de grupos

Selecionamos el rectangulo inferior

Inmediatamente se coloca el perfil en las lineas selecionadas y en el Property Manager volvemos a seleccionar los cuatro lados superiores y creamos un Nuevo Grupo nuevamente. Por último, seleccionamos como tercer grupo las lineas verticales y damos Aceptar.

Grupos completos

Tenemos todos los grupos completos

Con esto tenemos la operación completa. El resultado debería ser similar e este.

Pieza terminada

El resultado deberia ser similar a esto

Naturalmente, no pienso construir semejante cosa. Es solo un ejemplo.

Hay algo muy importante que ocurre en le archivo luego de incluir esta operación: la Lista de cortes, que nos permitirá hacer una lista de materiales o BOM (Bill of Materials) más adelante (Eso merece su propio post).

Para la segunda parte modificaremos las uniones entre miembros estructurales y crearemos perfiles personalizados.

Se agradecen los comentarios.

About these ads

29 Respuestas a “Elemento estructural en Solidworks 2010 (Parte 1)

  1. hola que tal…. haz intentado hacer un analisis estructural usando SWSimulation? lo que ocurre es que ya hice mi estructura y no se deja colocar cargas en la superficie.. es decir intenta colocar la carga en la superficie del perfil.. sw nodeja hacerlo.. entonces como se coloca esa carga????

    saludos….

    • Hola Harold, tienes razon, no es posible hacer eso en SWSimulation, tampoco en otros software de analisis.
      La razón es porque, según la teoría de Cálculo por Elementos Finitos las cargas se colocan en los nodos unicamente.

      Cuando haces una estructura, como en este tutorial, la malla que genera el SWSimulation tiene Elementos tipo viga.
      Si tienes una carga sobre una viga, debes hacer un balance de momentos y fuerzas, luego debes colocar el momento flector y la fuerza, en cada extremo del nodo.
      Recien alli puedes ejecutar tu análisis.
      Espero haberte ayudado. Apenas puedo hago un tutorial de eso.
      Saludos

  2. Buenas tarde,

    Como puedo crear un miembro estructural personalizado, ya que los que estan cargados en la Biblioteca de diseño no se ajustan a mis necesidades.

    De antemano muchas gracias,

    Marcos S.

  3. Hola hermano cómo va?.. estoy haciendo una estructura tipo jaula antivuelcos y tengo un problema. Algunos tubos son plegados en forma tridimensional y el software no me permite colocar un miembro estructural en un croquis 3D. tendrías algún consejo para darme?.. GRACIAS!!!

  4. al momento de descargar el archivo a welment profile, no encuentro la carpeta welmen profile que puede estar pasando, o sera solo programacion.

    • Pueden pasar dos cosas:
      Que la carpeta que buscas esté oculta o que no hayas ido a la ubicación correcta.
      Para que sepas que estas en la ubicación correcta ve a las opciones del programa y luego a “ubicación de archivos”, ahí veras la carpeta donde colocar tu descarga.
      Saludos

    • Hola Juan:
      Lo que ocurre es que la ubicación de la carpeta ha cambiado con la versión 2012.
      Debes ir a “Opciones”, luego a la pestaña “Opciones del Sistema/Ubicaciones de archivos”, en la lista desplegable buscas “Perfiles de pieza soldada”. Debajo aparecerá la ruta de la carpeta “weldments profiles”.
      Espero te sirva.
      Saudos.

  5. Gracias por el tutorial de creación de perfil personalizado y, sobre todo, de como guardarlo en el windows vista, que me volvió loco con lo de los permisos del administrador. Un saludo.

  6. Hola, quisiera saber si puedo simular estructuras como solido en extrusión o solo debo hacerlo como mimbro estructurar. Que diferencia puede haber en ambos casos ya que la geometría es la misma y la propiedades del material también.

    • Hola Rodrigo.
      La diferencia mas notoria, es el tiempo de cálculo, dado que si modelas como sólido, tendrás muchos más nodos y por ende la matriz de rigidéz demorará más en resolverse.
      Otra ventaja de modelar como miembro estructural, es que los elementos finitos se resolverán con ecuaciones hechas precisamente para vigas, esto te permite, por ejemplo, realizar trazados de momento flector, fuerza cortante, etc. cosa que no podrías obtener si modelas como sólido.
      Saludos

  7. Excelente Blog Carlos! Tengo un pequeño problema. Me encuentro diseñando un chasis para un carro de carreras. Hice todo el 3D del chasis con lineas y luego con el ejemplo del tutorial 1 y 2 logre colocarle los tubos (redondos) que quería, y con la herramienta de cortar y extender recorte o alargue los tubos segun fuera necesario, la cuestion es que no logro simularlo. Habra alguna condición que tomar en cuenta cuando se trabaja con weldments???

    Te pregunto porque para corroborar esa duda realice un pequeño cubo de la manera convencional colocando los mismos tubos y pude simular, pero cuando hice ese mismo tubo con la opción de weldments no pude simular.

    Me encuentro trabajando con SolidWorks Simulation 2013! Gracias. Espero una pronta respuesta!

    • Hola Daniel.
      Según lo que dices, puedes simular el cubo que modelaste “de manera convencional”, entiendo que lo hiciste mediante extrusiones y cortes.
      Si es así, lo que no haz logrado hacer es simular la estructura, pero con la malla tipo viga.
      Normalmente cuando creas un nuevo estudio estático, se reconocen automáticamente los sólidos que fueron creados como “weldment profiles”, si no ocurre eso, debes ir al Gestor de Simulaciones, desplegar los sólidos, dar click derecho y seleccionar la opción tratar como viga. Eso debería ser suficiente.

      Te recomendaría que para hacer tu análisis crees una configuración sin cortes, es decir, con solo las operaciones de “weldment profiles”. no importan los excesos pequeños, si no tienen un rol estructural.
      Espero haberte ayudado. Saludos.

  8. hola que tal, gracias ,me fue de gran ayuda, me surge otra pregunta porque en los tamaños ya sea iso o ansi, son muy pocas la opciones de tamaños (3), existen mas no? como hacer para agregar mas? o la unica forma es creando tus propios tamaños(perfiles),saludos

  9. Amigo, yo si encontre el weldmwnt profiles y le digo aceptar pero al hora de dibujar mi croquis y buscar los miembros estructurales nadamas me muestra los tipos que tiene el programa por de fault, como le hago para que aparescan todos los tipos y tamaños, saludos

  10. pero por que solidworks no crea un área especialmente para estructuras metálicas como el tecla y a la vez que haga las simulaciones de estructuras seria buenazo

  11. hola carlos, cuando terminas de hacer una estructura por ejemplo un a puerta y quieres presentar el trabajp final, y quieres que se vea una pared al costado lo tengo que dibujar a parte, u como lo tengo que dibujar.

  12. Que tal me gusta el modo de trabajar los tutoriales y se entienden muy bien mi pregunta es que me puse a abrir un cono del libro de diseño y ahora cuando voy a trabajar una pieza nueva me sale siempre el elemento y no lo puedo eliminar , muy amable desde Colombia Ruben Dario Vargas

    • Hola Rubén:
      Disculpa la demora en responder. No entiendo muy bien el problema.
      Este cono (no sé muy bien a cual te refieres) aparece siempre? Cada vez que abres un documento nuevo de pieza o de ensamble?
      En todo caso, haz probado con ir al árbol de operaciones y eliminar la operación?
      Haz el intento, sino me escribes por aquí.
      Saludos desde Lima – Perú.

  13. Hola, he visto algunos comentarios anteriores y preguntan por la carpeta weldment profiles. Resulta que en algunos casos esa carpeta no está dentro de data sino de la carpeta lang. Ahí dentro se encuentra la carpeta english y la carpeta spanish…abres la carpeta del idioma del cual está instalado tu programa y ahí se encuentra la carpeta weldment profiles….espero haberles apoyado

    Saludos

  14. Buenas a todos. Gracias de antemano por este estupendo enlace de información para Solidworks. Tengo problemas a la hora de aplicar Solidworks simulation sobre estructuras, ya que a veces no me reconoce todos los nodos de la mismas.

    Esta función aparece automática al seleccionar los elementos estructurales que componen el sólido, por lo tanto no aparecen marcados todos los puntos de unión o nodos con el típico punto rosa en cada uno de ellos. Esta opción de seleccionar los nodos no entiendo porque no es manual. Al ser automático, cuando aplico la malla y ejecuto el estudio, no tiene en cuenta todos los nodos, por lo que las estructurales salen demasiado deformadas al aplicar las cargas.

    Gracias y un saludo………..

  15. amigo tengo un problema cuando descargo el archivo zip me doy con la sorpresa de que dentro de tal archivo no hay nada y es la primera vez que eso me pasa pues anteriormente no habia tenido problema y el archivo si tenia toda la galeria completa no se que hacer?

  16. Buenas Carlos, a ver si puedes ayudarme o confirmarme una duda que tengo con el módulo de simulation cuando trato de comprobar las tensiones de un miembro estructural analizado como tipo viga…… Tras ejecutar el análisis de una viga saco los resultados de las tensiones y veo que al ser un calculo tipo viga no me deja mostrar el grafico de tensiones de von misses sino un grafico que me saca tension axial y de flexion en el limite superior (yo entiendo que esta ultima tension es solo la componente normal de la de von misses a la que habria que sumarle la tension tangencial debida a cortantes y torsores, es decir, que tengo que calcular yo manualmente la de von misses? y si es así cuando saco el Factor de seguridad este ultimo tampoco me tendria en cuenta el efecto de las tensiones tangenciales,es decir, me está arrojando un valor FDS inferior al real que saldría cuando mi criterio de fallo seleccionado en el material es el de von misses?. Gracias de antemano.

    • Hola Sandra.
      Lo que ocurre, es que en un sólido las tensiones principales tienen diferentes direcciones y magnitudes en cada nodo. Es por esto que surge la necesidad de emplear una tensión promedio de estas tensiones principales: La tensión de von misses, para compararla con una tensión máxima admisible.
      Esta necesidad de una tensión promedio solo ocurre en sólidos de geometría “compleja”, que son los casos en que se emplean mallas sólidas.
      Cuando la geometría del elemento finito es más “sencilla”, como en un miembro estructural, el elemento finito tiene un modelo más específico, como el tipo “viga”. Este tipo de elemento finito tiene sus propios criterios de falla, siendo el más crítico el de pandeo.

      En pocas palabras: NO necesitas el esfuerzo de von misses.
      Debes comparar las tensiones axiales de tensión, con las máximas admisibles del material.
      Compara las fuerzas axiales de compresión, con la fuerza máxima admisible por pandeo.
      Compara el esfuerzo máximo de corte (total) en la viga, con el máximo esfuerzo de corte del material.
      Verás que es un poco más trabajoso, pero es necesario. Te recomendaría que revisaras el “Manual of Steel Constructión” de la AISC.
      Espero haberte sido de ayuda.
      Saludos.

  17. Buenas CarDe antemano gracias por tu respuesta y siento no haber contestado antes. Echaré un vistazo como me dices al manual. Era una duda porque en algún cálculo que he visto pero con el programa Ansys calculaban un perfil IPE con el criterio de Von Misses supongo que será un mero predimensionamiento.

    Gracias.

Deja un comentario

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s