Anàlisi i disseny d’un marc de càrregues per l’assaig de components estructurals

Aquest projecte de fi de grau consisteix en l'anàlisi estructural d'un marc de càrregues i una posterior proposta per tal de millorar-ne les seves prestacions de rigidesa i resistència. Mitjançant el mètode dels elements finits i dades obtingudes experimentalment a partir del marc s’elabora i es valida un model del marc en el programa ANSYS Mechanical APDL. A partir d'aquest model s'analitza la distribució de forces en el marc en la situació experimental analitzada i es calcula la càrrega màxima que pot suportar el marc amb un coeficient de seguretat d’1,5. S'analitza la seva secció crítica i les seves unions per tal de determinar-la. Posteriorment, es plantegen diferents alternatives que permetin millorar la rigidesa i la resistència del marc preservant la seva estructura original. Aquestes alternatives són simulades també amb el mètode dels elements finits a partir del model base generat per comprovar la càrrega màxima. L'alternativa definitiva consisteix en la incorporació d'uns tirants que, un cop tensats, disminueixen notablement el desplaçament horitzontal de l'estructura. A més a més, s'incorpora al marc un tub d’acer quadrat que reforça la secció crítica i permet augmentar la càrrega màxima. Aquesta proposta ha estat posteriorment dissenyada en SolidWorks i dimensionada mitjançant els coneixements de resistència de materialsEste proyecto de fin de grado consiste en el análisis estructural de un marco de cargas y una posterior propuesta para mejorar sus prestaciones de rigidez y resistencia. Mediante el método de los elementos finitos y datos obtenidos experimentalmente a partir del marco se elabora y valida un modelo de éste en el programa ANSYS Mechanical APDL. A partir de este modelo se analiza la distribución de fuerzas en el marco en la situación experimental analizada y se calcula la carga máxima que puede soportar con un coeficiente de seguridad de 1,5. Se analiza su sección crítica y sus uniones para determinarla. Posteriormente se plantean diferentes alternativas que permitan mejorar la rigidez y la resistencia del marco preservando su estructura original. Estas alternativas son simuladas también con el método de los elementos finitos a partir del modelo base generado para comprobar la carga máxima. La alternativa definitiva consiste en la incorporación de unos tirantes que, una vez tensados, disminuyen notablemente el desplazamiento horizontal de la estructura. Además, se incorpora al marco un tubo de acero cuadrado que refuerza la sección crítica y permite aumentar la carga máxima. Esta propuesta ha sido posteriormente diseñada en SolidWorks y dimensionada mediante los conocimientos de resistencia de materialesThis final project consists of the structural analysis of a load frame and a subsequent proposal to improve its stiffness and strength performance. Using the finite element method and data obtained experimentally from the frame, a model of it is developed and validated in the ANSYS Mechanical APDL program. This simulation is then used to study the maximum load it can support with a safety coefficient of 1.5. Its critical section and its joints are analysed to determine that load. Subsequently, different alternatives are presented to improve the stiffness and resistance of the frame while preserving its original structure. These alternatives are also simulated using the finite element method from the generated base model to verify the maximum load. The final idea consists of the incorporation of tension rods that, once tightened, significantly reduce the horizontal displacement of the structure. Additionally, a square steel tube is incorporated into the frame to reinforce the critical section and increase the maximum load. This proposal has been designed in SolidWorks and dimensioned using knowledge of material’s strengt