ENSAYO #1

Análisis estructural estático del tanque de agua

AURORES:

Andrés Tausa:adrscamilo@hotmail.com, Facultad de Ingeniería Mecánica.
Andrés Liévano:stfjorge@hotmail.com. Facultad de Ingeniería Mecánica.
Christian Marca: marcamecanica@gmail.com Facultad de Ingeniería Mecánica.
Alejandro Navarro: alejo5327@hotmail.com. Facultad de Ingeniería Mecánica.

Resumen

Se analizarán las diferentes fuerzas hidrostáticas con diferentes espesores para encontrar los esfuerzos y deformaciones que soporta la estructura para transportar fluidos.

Palabras clave – tanques, transportación de fluidos, diseñar, construir, fuerzas, simulan, métodos de elementos finitos

Abstract

The study will analyze the different hydrostatic forces with different thicknesses to find the efforts and deformations that supports the structure for transporting fluids.

Keywords – Thanks, transportation of fluids, design, build, forces, simulate, finited element method

INTRODUCCIÓN

En la industria se utilizan tanques para la transportación de fluidos, para esto es necesario diseñar y construir tanques aptos para aguantar la fuerza hidrostática del fluido, para esto se cuenta con programas que simulan el diseño y las fuerzas que actúan para poder construir los tanques, con base a esto se tiene una idea del comportamiento y de las posibles mejoras si se requiere abarcando los temas como espesores de pared estructural.

DESARROLLO

Se cuenta con un tanque de dimensiones, longitud máxima del depósito de agua es de 4533mm de ancho en la parte superior e inferior del cuerpo es de 2422mm y 1005mm, respectivamente, y la altura de la estructura es de 1241mm, para el transporte de agua, donde se diseñara la estructura para poder ser transportada en un camion.

En ingenieria se tiene un programa el cual basado en un diseño y colocandole las cargar pertinetes simula las reacciones en la estructura que tanto se deforma, y la medida de la deformacion, la carga maxima soportada, los defectos que la estructura tiene y que se deben correguir.

Análisis estructural:

Se diseñó el modelo en solidworks basándose en una estructura con tubos cuadrados para dar mejor estabilidad al contenedor, en su interior se le agregaron unas divisiones para mejorar la estructura.

Se le agregaron las cargas simulando las fuerzas hidrostáticas, las cuales en el fondo son mayores y en la parte superior menores, las cargas son puntuales y se Y se distribuyen en todo el contenedor, se simulan y se hallan las reacciones en el contenedor.

Se simula en el programa donde se genera una malla la cual por el método de elementos finitos el simula los esfuerzos que va a estar sometido el tanque, se le asigna al programa el tipo de material, como lo es el módulo de Young E= 1.950x105 MPa, ρ =8000 KG/M3 , = 0.27, Re= 275MPa.

Los resultados obtenidos muestran el máximo esfuerzo que soporta el tanque y que produce una deformación sobre la estructura sobre pasando el esfuerzo admisible del material, estas deformaciones se presentan en la parte delantera y trasera de la estructura.

Se colocan más tubos cuadrados en estas zonas para reforzarla, en su interior se colocaron dos horizontales en la parte de adelante y atrás para dividir la fuerza y en la base donde se tendrá la mayor carga en la estructura, en la parte superior se reforzó y en los laterales.

Se escogió una lámina (8 mm de grosor de la hoja), el valor máximo del desplazamiento es 1.047mm en el anverso y el reverso, respectivamente. El máximo estrés es menor que el punto de rendimiento de material Re= 275MPa

Conclusiones

Se escogió una lámina de 8 mm de espesor con 7 puntos más para reforzar la estructura y así mantenerla firme ante las fuerzas que se le colocaron, inicialmente se tomaron 3 diferentes espesores los cuales dos de ellos no contaron con la suficiente resistencia para que no se deforme y el de mayor espesor se escogió, se analizó la estructura con las fuerzas teniendo en cuenta estas se tomaron decisiones con respecto a la estructura, se instaló la estructura en el camión para transportar fluidos.

ENSAYO