calcular cordones de pieza soldada

Calcular cordones de soldadura con SOLIDWORKS Simulation – Parte 1

Este es el primero de una serie de posts en los que os enseñaré cómo calcular cordones de soldadura con SOLIDWORKS Simulation para los tipos de unión señalados en el siguiente cuadro a través de 4 ejercicios básicos.

solidworks pieza soldada

EJERCICIO 1: UNIÓN DE CHAPA A TOPE EN T – SOLDADURA EN ÁNGULO

Se trata de comprobar los cordones de soldadura en ángulo dispuestos entre estas dos chapas, la chapa horizontal la fijaremos en el espacio y la vertical la someteremos a una fuerza de tracción de 200 kN aplicados en el extremo libre, ambas chapas tienen un espesor de 10 mm

Contamos con dos sólidos independientes, a los que hemos asignado un acero S275JR.

pieza soldada

Cuando definamos los conectores de Soldadura de arista en SOLIDWORKS Simulation debemos seleccionar dos entidades a conectar, la primera entidad ha de ser siempre la pieza terminada, es decir, la que no es pasante, y tiene que ser además una entidad de tipo superficie que mallaremos con elementos finitos de vaciado. La segunda entidad puede ser tanto una entidad de tipo superficie o un sólido.

Dicho esto, debemos transformar la pieza terminada en una entidad de tipo superficie, para ello hacemos uso por ejemplo del comando Superficie media… acto seguido eliminamos el sólido de esta chapa para quedarnos únicamente con la superficie que representará la fibra neutra de dicha chapa.

tipo superficie solidworks

Cumplida esta condición iniciamos nuestro estudio de tipo Análisis estático y le damos el nombre por ejemplo SOLDADURA.

simulation

En el gestor de simulación, bajo la carpeta de Piezas vemos que el material se ha asignado a todos los componentes porque ya ha sido definido en el gestor de diseño, pero para la superficie no se ha definido todavía el espesor real de la chapa.

En la carpeta Conexiones agregamos entonces el conector de tipo Soldadura de arista… en este caso elegimos el tipo Redondeo, de doble lado.

  

A continuación, en el primer campo, seleccionamos la cara de la superficie que representa la pieza terminada y en el segundo campo, seleccionamos la cara de la otra chapa, que en este caso la estamos tratando como un sólido. Se selecciona de forma automática la arista de intersección de estas dos entidades.

solidworks arista

Ahora, elegimos qué normativa vamos a emplear para efectuar la comprobación y/o dimensionado del cordón, en este caso vamos a emplear el Estándar europeo que se basa en el Eurocódigo EC3.

Para esta norma:

resistencia a tracción solidworks

Además, hay unos mínimos constructivos que también hay que cumplir.

Con esta información completamos el PropertyManager del conector.

Como la chapa más delgada tiene un espesor de 10 mm y el acero empleado es un S275JR la resistencia a tracción vale 430 N/mm2.

El factor de correlación, por tratarse de un acero S275JR, vale 0,85

El factor de seguridad para calcular la resistencia de las uniones es siempre 1,25.

Como la chapa más delgada a unir tiene un espesor de 10 mm, el tamaño mínimo de espesor de garganta tendrá que ser de 3 mm, por otro lado, el tamaño máximo será 0,7 x 10 = 7 mm, nosotros escogemos 5 mm como tamaño estimado.

Ahora asignamos una sujeción de tipo Geometría fija… a la cara inferior de la chapa horizontal.

El siguiente paso es aplicar una carga de tipo Fuerza… sobre la arista superior de la chapa vertical, esta fuerza valdrá 200 kN o 200.000 N y será de tracción.

Ahora mallamos el modelo con una malla basada en curvatura y con los valores predeterminados.

Ejcutamos el estudio.

En el menú contextual de la carpeta Resultados elegimos Definir trazado de comprobación de soldadura.

Aceptamos el PropertyManager

Nos aparece una ventana que nos alerta de que hay un conector de soldadura que no cumple, si lo seleccionamos en la lista, en la zona de gráficos nos informa del tamaño de soldadura necesario con valor 6,2 mm.

Si pulsamos el botón Detalles… se abre el siguiente PropertyManager, en el cuadro superior se muestran las fuerzas resultantes en la arista por unidad de longitud.

Y en el cuadro inferior se muestran las tensiones normales y tangenciales de la garganta de soldadura, estos valores se refieren al cordón optimizado, esto es, para un espesor de garganta a = 6,2 mm

Tienen que cumplirse las siguientes condiciones:

simulación

WEBINAR: cordones de soldadura con SOLIDWORKS Simulation

WEBINAR: Cómo calcular cordones de soldadura con SOLIDWORKS Simulation

GRACIAS A NUESTROS CLIENTES
Si eres cliente con mantenimiento activo, ya sabes que tienes a tu disposición a nuestro equipo de soporte técnico para llamarles siempre que lo necesites. Estamos atentos a las preguntas que nos hacéis e intentamos resolverlas lo más rápido posible.
Muchas gracias a nuestros clientes que nos mandan sus preguntas.

Hoy he creado esta webinar respondiendo a una demanda de un cliente que quizás sea de utilidad para vosotros también.

La pregunta es:
«¿Es posible dimensionar cordones de soldadura en SOLIDWORKS Simulation?»
Para ello os enseñaré cómo calcular cordones de soldadura para distintos tipos de unión.

Espero que os guste o no dejéis de mandarnos vuestras consultas a soporte@easyworks.es

perfiles de pieza soldada

Cómo configurar perfiles de pieza soldada con operaciones de biblioteca

Hoy os vamos a hablar de las plantillas de Weldments, es decir, de los archivos en los que se basan los miembros estructurales que vais a usar en el módulo de pieza soldada.

pieza soldada solidworks

Ejemplo de archivo de pieza soldada

La estructura metálica de la imagen está diseñada usando el módulo de pieza soldada. En este caso, el software funciona de la siguiente manera: a partir de un croquis 3D, se hace de forma automática la extrusión de un perfil con la geometría deseada.
Estos perfiles son operaciones de biblioteca, que se guardan en una ubicación determinada, como por ejemplo la carpeta que os mostramos a continuación, que contiene los tubos cuadrados que se ajustan al estándar ISO.

perfiles de pieza en solidworks
Veis que el nombre del archivo sirve como descripción de las dimensiones del perfil, y que la extensión del archivo es *.SLDLFP
Para especificar la ruta que definirá las ubicaciones de estos archivos tendréis que ir a:

Opciones de sistema -> Ubicaciones de archivos

Una vez que habéis llegado ahí, buscáis en el desplegable la opción de perfiles de pieza soldada y agregáis la ubicación de vuestros archivos.

plantillas weldments solidworks

Es importante mantener el siguiente esquema de carpetas a la hora de guardar los perfiles.

Primer nivel:  Estándar que agrupará los perfiles. (ISO, ANSI…)
Segundo nivel: Tipo de perfil. (Tuvo cuadrado, perfil circular, UPN…)
Tercer nivel: Dimensiones.

Esto es porque el Property Manager del módulo de pieza soldada necesitará los tres niveles para poder elegir un tipo de perfil.

miembro estructural

Property Manager miembro estructural

¡OJO!: Por defecto, cuando se instala SOLIDWORKS, se agregan una serie de perfiles tipo a una ubicación que se define de forma automática. Podéis comprobarlo y ver qué es lo que hay en la ubicación que tenéis para los perfiles de pieza soldada.

¿Qué pasa si no existe perfil con las dimensiones necesarias?

En el caso de que la geometría del perfil exista, pero no existan las dimensiones necesarias, lo que debéis hacer es:

Abrir uno del mismo tipo
«Guardar como» en la misma ubicación
Ponerle un nombre que os permita identificarlo
Editar el croquis dándole las medidas necesarias.

Ahora bien, si el perfil no existe:

Creáis un croquis y definís la geometría del perfil.
definir geometría

Preseleccionáis la operación de croquis y hacéis un «guardar como». En la pestaña «tipo» especificáis la opción Lib Feat Part*. SLDLFP. Automáticamente la ventana de guardado va a la ubicación de la biblioteca de diseño.
weldments solidworks

Lo guardáis en vuestra ruta de perfil de pieza soldada.

Si os fijáis en el árbol de operaciones que veis en la imagen a vuestra izquierda, veis como ahora el icono de la pieza es diferente, y el icono del croquis de la operación de croquis ahora tiene una L.

Con todo esto claro, ya disponéis de las herramientas necesarias para configurar vuestras bibliotecas de pieza soldada y utilizarlas en vuestros diseños.

Ya sabéis que si tenéis alguna duda de cómo utilizar SOLIDWORKS, sus módulos y sus configuraciones, pueden enviarnos un email a soporte@easyworks.es.

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cómo crear un cuadro delimitador en solidworks

4 pasos para obtener el volumen de una pieza y delimitarla

Para obtener el volumen de una pieza y así poder delimitarla, crearemos un cuadro delimitador.

Cuadro delimitador ¿Qué es?

Un cuadro delimitador, es un croquis 3D generado automáticamente por SOLIDWORKS, que nos permite obtener de forma directa la longitud, ancho, fondo y volumen de la pieza sobre la que es aplicado.

SOLIDWORKS 2017 Y ANTERIORES

La opción de cuadro delimitador en estas versiones, sólo es aplicable para elementos de la lista de cortes. Es decir, su aplicación se reduce a pieza soldada y chapa metálica.

Una vez creada la estructura de pieza soldada, o las diferentes chapas metálicas que compongan el sólido multicuerpo, los pasos a seguir para crear un cuadro delimitador son:

1) Desplegar la lista de cortes en el árbol de operaciones

2) Seleccionar la o las carpetas de los cortes sobre los que desee aplicar la operación

3) Clic derecho sobre ellos

4) Seleccionar la opción de «Crear cuadro delimitador»

Después de su creación, si desplegamos una de las carpetas sobre las que se ha creado el cuadro, veremos que aparece un croquis 3D. Si visualizamos dicho croquis podremos apreciar que éste, envuelve perfectamente el sólido en cuestión.

Pero el verdadero potencial de este cuadro, es que al acceder a las propiedades de estos cortes, dispondremos del Grosor, Ancho, Longitud y Volumen del sólido en cuestión. Pudiendo emplear estas propiedades a nuestro antojo para listas de materiales, etc.

 

SOLIDWORKS 2018

Una de las grandes novedades anunciadas con SOLIDWORKS 2018, es la posibilidad de crear un cuadro delimitador tanto a sólidos muticuerpo como a piezas.

A mayores de los visto en la versión 2017, en esta nueva versión la herramienta cuadro delimitador está disponible desde el menú de Geometría de referencia.

Al activar la herramienta podemos ver que nos ofrece, grosso modo, dos opciones:

– Menor ajuste: el cual nos proporciona un cuadro delimitador del menor volumen posible.

– Plano personalizado: que nos permite alinear el cuadro con la cara que mejor se adapte a nuestras intenciones

 

Una vez creado el cuadro, podremos editarlo, suprimirlo o eliminarlo como cualquier otra operación desde el árbol de operaciones.

 

Y además dispondremos de las propiedades que este cuadro nos ofrece en las propiedades personalizadas de la pieza en la pestaña específica de cada configuración.

Ventana de lista de cortes en SolidWorks

3 Tips para trabajar con estructura soldada de SOLIDWORKS

Herramientas de estructura soldada

Las herramientas de estructura soldada de SOLIDWORKS, que están incluidas en todos los tipos de licencia, son muy fáciles de usar y ofrecen múltiples ventajas al poder trabajar con piezas multicuerpo con listas de cortes en un único archivo. El usar las listas de cortes nos permite añadir y gestionar propiedades a las piezas que forman el conjunto soldado aunque estemos dentro de un archivo pieza.

Hoy compartimos con vosotros tres cuestiones que creemos muy útiles para trabajar con elementos estructurales y listas de cortes con SOLIDWORKS.

Lista de cortes de estructura soldada

Para cambiar el nombre de los elementos en la lista de cortes de forma rápida y poder localizarlos luego rápidamente:

En Propiedades de documento > Activando la opción Cambiar el nombre de carpetas de lista de corte con el valor de la propiedad descripción , el nombre de los elementos en la lista de cortes del árbol cambiará y tomará el nombre que le pongas en el campo Descripción de las Propiedades de lista de cortes en SOLIDWORKS.

lista de cortes de estructura soldada

Propiedades de lista de cortes de estructura soldada

A veces, en un plano necesitamos incluir datos o propiedades de una chapa plegada como por ejemplo el espesor, el tamaño de la chapa o el radio de pliegue.

propiedades de listas de cortes

Puedes incluir en un sólo click una nota con toda la información recogida en las Propiedades de lista de cortes. Anotaciones>Propiedades de lista de cortes:

Queda una nota con todas las propiedades: Descripción, tamaño y área del envolvente, espesor, material, masa, radio y número de pliegues, posición fibra neutra y número de recortes.

Nota con las propiedades de la lista de cortes de solidworks

Librería de Perfiles de estructura soldada de SOLIDWORKS

librería de perfiles solidworks

Para crear tu propia librería de perfiles de estructura soldada lo habitual es crear y  guardar un archivo por cada tipo y tamaño de perfil pero os recordamos que es posible tener un único archivo con configuraciones para los distintos tamaños.

De esta forma se reduce un montón el número de archivos que hay que almacenar y es más rápido y sencillo añadir nuevos tamaños a la librería ya que se puede hacer desde un tabla de diseño en Excel.

En este caso lo único que cambia es la estructura de las carpetas de la librería. En el caso de tener los distintos tamaños como configuraciones dentro de un mismo archivo, esta estructura tendrá un nivel menos que el habitual. En el menú, saldrá en el desplegable «Type» el nombre del archivo (naranja en la imagen) y en el Tamaño seleccionarás la configuración correspondiente (cuadro azul en la imagen), frente a la otra forma donde en el Tamaño lo que seleccionas es el nombre del archivo.

 

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