Aprendiendo ANSYS-Dibujar diagramas de esfuerzos en elementos vigas

En esta clase aprenderemos como mostrar las leyes de esfuerzos (diagramas de momentos flectores, diagramas de cortante, etc) en elementos vigas. Ejemplo del diagrama de momento según Y en un elemento BEAM44 vertical:

Para ello usaremos el comando PLLS, LabI, LabJ, Fact, KUND. Este comando imprime los valores de una ETABLE en forma de área con colores, es decir, en la forma típica de los diagramas de esfuerzos en las vigas. Los parámetros LabI y LabJ hacen referencia a los valores de los esfuerzos en el nodo I y J (cada extremo de cada elemento viga). Estos esfuerzos los hemos guardado con anterioridad en una ETABLE. En el ejemplo de ANSYS de debajo se explica con más detalle estos parámetros para el elemento BEAM44 en particular. El parámetro Fact nos permite aplicar una escala al diagrama y el parámetro KUND te permite elegir si mostrar los diagramas sobre la estructura deformada o sin deformar. IMPORTANTE: Todos los elementos tienen que tener la misma orientación de los nodos de origen (I) y final (J) de la viga, ya que si los nodos I y J están cambiados de dirección en un elemento vamos a ver saltos en los diagramas. En importante saber lo que estamos mostrando y como están orientados los nodos de la vigas.

La siguiente imagen nos muestra el comando PLLS pero aplicando un factor de escala de 1 a la izquierda y de 4 a la derecha: PLLS, LabI, LabJ, 1, 0 a la izquierda PLLS, LabI, LabJ, 4, 0 a la derecha.

Ejemplo de código de ANSYS

!Para este ejemplo damos por hecho que tenemos un modelo con elementos lineales viga BEAM44 y que tenemos cargados los resultados de un caso de carga.

etab,My_Node_I,smisc,5 !Con este comando estamos guardando en una ETABLE de nombre My_Node_I los resultados de momentos según My en el nodo I de cada elemento viga. Vemos que para ello hemos usado smisc,5. Para saber qué número usar, tenemos que ir al elemento en particular y ver en OUTPUT que número corresponde a qué esfuerzo y en qué nodo. En el caso de BEAM44 el SMISC 5 corresponde a los momentos según Y en el nodo I en los ejes locales de la viga

etab,My_Node_J,smisc,11 !Como antes, con este comando estamos guardando en una ETABLE de nombre My_Node_J los resultados de momentos según My en el nodo J. Vemos que ahora hemos usado smisc,11. Si vemos en el elemento BEAM44, en el OUTPUT, veremos que el SMISC 11 corresponde a los momentos según Y en el nodo J en ejes locales de la viga

Plls, My_Node_I, My_Node_J !Con este comando imprimimos en pantalla en forma de área con colores los valores de la ETABLE My_Node_I y My_Node_J. Este comando se usa para elementos lineales

Ejemplo en Graphical Interface (GUI)

Mostramos paso a paso con imágenes como mostrar los diagramas de esfuerzos que hemos visto antes en APDL

1.      Entramos en Postprocesor

2.      Pinchamos en Element Table: Desplegamos el menu de element table

3.      Pinchamos en Define: Aquí podemos crear la ETABLE que luego usaremos para imprimir el diagrama de esfuerzos

4.      Pinchamos en Add para crear una etable

5.      Nombre que daremos a la ETABLE. Crearemos dos, primero una con My_Node_I y otra con M_Node_J. Es el nombre que le damos a la ETABLE

6.      Seleccionamos By Sequence num

7.      Seleccionamos SMISC que nos permitirá elegir luego el valor de output del elemento que nos interesa

8.      Añadimos el número del SMISC que queremos. La etable que lleve por nombre en el punto 5 de My_Node_I tendrá un 5 en este punto y la de My_Node_J tendrá un 11. Recordamos que estos valores lo debemos encontrar en la ayuda del elemento en el apartado de OUTPUT

9.      Creamos la ETABLE

10.  Volvemos a Postprocesor para desplegar el menú completo

11.  Entramos en el apartado de Plot Results que nos permitirá ver todas las posibilidades para imprimir resultados, entre

12.  Pinchamos en Contour Plot

13.  Line Elem Res: Abrimos la ventana que nos permite mostrar resultados de elementos lineales, como los elementos viga, BEAM44

14.  Rellenamos con los parámetros de PLLS, es decir, los resultados en el nodo I y en el nodo J de los elementos, si queremos aplicar un factor de escala y si queremos usar la estructura deformada o sin deformar

15.  Pinchando en OK ANSYS nos mostrará en pantalla el diagrama que le hemos pedido, en este caso el de momentos My en la viga según los ejes locales