Embed Size (px)
Citation preview
© 2011 ANSYS, Inc. November 28, 2015 1
© 2011 ANSYS, Inc. November 28, 2015 2
Se muestra el proceso para una simulación de
vibraciones externas (sismo) sobre la estructura de un
contenedor esférico
• Contenedor esférico sostenido por un arreglo
de 12 columnas equidistantes
• El material se considera como Acero
Estructural para todos los elementos
• Se considera una unión sin deslizamientos
entre la superficie del contenedor y las
columnas.
• Empotre perfecto en la base de las columnas
DEMO Análisis de Vibraciones para Contenedor Esférico
© 2011 ANSYS, Inc. November 28, 2015 3
Objetivos
Obtener esfuerzos y deformaciones por efectos de cargas estáticas
Obtener los primeros 6 modos de vibración y sus respectivas frecuencias
Aplicar los datos de entrada de simulación de un sismo
Obtener el desplazamiento direccional de la estructura por efectos de
excitación externa
Obtener los esfuerzos en el contenedor
Obtener los esfuerzos en las columnas
Obtener la respuesta a la excitación mediante PSD (densidad espectral)
© 2011 ANSYS, Inc. November 28, 2015 4
Geometría Se realizó el modelo en DesignModeler de Ansys Workbench 16.2
© 2011 ANSYS, Inc. November 28, 2015 5
Generación de la Malla Se generó una malla automática en el contenedor. Se refino en las columnas El tiempo computacional fue de 2 minutos aproximadamente
Con las siguientes estadísticas: Nodos: 144399 Elementos: 93737
© 2011 ANSYS, Inc. November 28, 2015 6
Condiciones de Frontera
Se consideran empotradas las bases de las columnas
Se aplica una carga de tipo “Presión Hidrostática” simulando un contenedor lleno. Se aplica la carga del peso de la misma estructura
© 2011 ANSYS, Inc. November 28, 2015 7
Condiciones de Frontera
Se considera unión sin deslizamientos entre la superficie de la esfera y las columnas
© 2011 ANSYS, Inc. November 28, 2015 8
Resultados (Static Structural)
Esfuerzos en la estructura
© 2011 ANSYS, Inc. November 28, 2015 9
Resultados (Static Structural)
Deformaciones en la estructura
© 2011 ANSYS, Inc. November 28, 2015 10
Resultados (Static Structural)
En Ansys Workbench, se conectan los resultados obtenidos mediante análisis Estatico Estructural hacia las condiciones de frontera de el análisis Modal de estructura
© 2011 ANSYS, Inc. November 28, 2015 11
Análisis Modal Se buscaron los primeros 6 modos de vibración
Se presentan las frecuencias de cada modo:
© 2011 ANSYS, Inc. November 28, 2015 12
Análisis Modal Primer modo de vibración
© 2011 ANSYS, Inc. November 28, 2015 13
Análisis Modal Segundo modo de vibración
© 2011 ANSYS, Inc. November 28, 2015 14
Análisis Modal Tercer modo de vibración
© 2011 ANSYS, Inc. November 28, 2015 15
Análisis Modal Cuarto modo de vibración
© 2011 ANSYS, Inc. November 28, 2015 16
Análisis Modal Quinto modo de vibración
© 2011 ANSYS, Inc. November 28, 2015 17
Análisis Modal Sexto modo de vibración
© 2011 ANSYS, Inc. November 28, 2015 18
Análisis Modal Dado que para realizar el análisis de vibraciones Random se necesita de los
valores de las frecuencias de los modos de vibracion obtenidas
anteriormente, ahora se conectan estos resultados con los datos de
entrada para el análisis sísmico mediante Ansys Workbench
© 2011 ANSYS, Inc. November 28, 2015 19
Análisis de Vibraciones Externas Con el objeto de simular la acción de un sismo sobre la estructura, se
recurre al método de superposición de modos de vibración, con el objetivo
de usar el modulo Random Vibrations.
Datos de entrada:
Se considera un amortiguamiento del 7%
Datos estadísticos de Aceleraciones G y frecuencias, obtenidos de
articulo científico
© 2011 ANSYS, Inc. November 28, 2015 20
Resultados Deformaciones de la estructura en la dirección horizontal X (dirección de aplicación de la
excitación externa)
© 2011 ANSYS, Inc. November 28, 2015 21
Resultados Esfuerzos en la superficie del contenedor
© 2011 ANSYS, Inc. November 28, 2015 22
Resultados Esfuerzos en las columnas de la estructura
© 2011 ANSYS, Inc. November 28, 2015 23
Resultados Respuesta PSD (Densidad de espectro) de la estructura ante la excitación externa
