Estudio de la precarga en un modelo numérico tridimensional de un ensamble tornillo-tuerca con rosca helicoidal

En este trabajo, se utiliza un modelo numérico tridimensional eficaz y confiable, de un ensamble tornillo-tuerca con las características geométricas reales de un espécimen comercial, diseñado a través del software ANSYS y discretizado con elementos finitos, a fin de estudiar el comportamiento del ensamble como consecuencia de la precarga, o carga presente al final del proceso de apriete. La precarga se impone como un conjunto de condiciones de contorno, a manera de desplazamientos, bajo el supuesto de una situación de apriete que solo produce desplazamientos en la dirección axial (eje del tornillo). Mediante un análisis estructural estático no lineal, se estudia la distribución de los esfuerzos por medio de la raíz de la rosca helicoidal. Se encuentra que los esfuerzos no se distribuyen uniformemente en la raíz de las roscas en contacto, como suele ocurrir en un modelo con geometría axisimétrica; así mismo, se predice la cantidad de precarga que el ensamble puede soportar antes de que el material entre en el régimen de deformación irreversible (fluencia) y, posteriormente, empiece a fallar. La eficiencia y confiabilidad del modelo usado en este estudio, se ponen de manifiesto en la precisión de la geometría helicoidal de las roscas en el tornillo y la tuerca, la adecuada elección de las superficies de las roscas en contacto, el patrón de malla y los elementos finitos hexaédricos de alto orden que se usan; estos elementos también se reflejan en la coincidencia de la distribución de esfuerzos en la raíz de la rosca. En este análisis, dichos esfuerzos fueron encontrados mediante los resultados de trabajos teóricos o experimentales existentes en la literatura.

• Autores: Gallo, Rodolfo; León, Francisco; Calderón, Giovanni
• Tipo de recurso: Article of journal
• Fecha de publicación: 2013
• Institución: Universidad Autónoma de Occidente
• Repositorio: RED: Repositorio Educativo Digital UAO
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:red.uao.edu.co:10614/10746
• Acceso en línea: http://hdl.handle.net/10614/10746
• Palabra clave: tornillo tridimensional; precarga; elementos finitos; ensamble; tridimensional
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