Análisis mediante el método de los elementos finitos de la concentración de tensiones en secciones rectangulares con reducción de sección simétrica en los laterales

Abstract

[ES] El trabajo describe un método que permite estudiar el comportamiento del factor teórico de concentrador de tensiones Kt para diferentes geometrías de sección rectangular con reducción de sección simétrica en los laterales, mediante el método de los elementos finitos. El objetivo es disponer de expresiones que permitan automatizar procesos de diseño de este tipo de componentes, dado que la evaluación de Kt mediante gráficos elaborados por Peterson dificulta dicha automatización. Para ello, modelaremos la pieza en el software ANSYS® y le aplicaremos cuatro estados de cargas: axial, flectores en dos ejes diferentes y torsor, para obtener la tensión máxima. Con la tensión máxima obtenida por el software y la calculada teóricamente obtendremos el factor teórico de concentración de tensiones para cada configuración geométrica. Los valores Kt se representaran en una gráfica y se compararan con los obtenidos por Peterson. Tras la comparación, ajustaremos la curva mediante el método de mínimos cuadrados y obtendremos una ecuación, en la cual, introduciendo la geometría obtendremos el factor teórico de concentración.