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009018
2020-07-26

VE 0018 | Flexión de plástico - voladizo cónico

Descripción

Un voladizo ahusado se fija completamente en el extremo izquierdo y se somete a una carga continua q. Se consideran las pequeñas deformaciones y se desprecia el peso propio en este ejemplo. El problema se describe mediante el siguiente conjunto de parámetros. Determinar la flecha máxima uz, máx.

Material Elástico-Plástico Módulo de elasticidad E 210000,000 MPa
coeficiente de Poisson ν 0,000
Módulo de cortante [LinkToImage06] 105000,000 MPa
Límite elástico fy 40,000 MPa
Geometría Voladizo perímetro L 4,000 m
Ancho w 0.005 m
Altura del lado izquierdo h1 0,250 m
Altura del lado derecho h2 0.150 m
Carga Carga continua q 2300,000 N/m

Solución analítica

Esta es una variante más compleja del ejemplo de verificación 17. En este caso se considera el voladizo cónico. La carga continua q provoca el estado elástico-plástico de la placa. El procedimiento de cálculo es similar al del ejemplo de verificación 17.

El momento elástico-plástico Mep (esfuerzo interno) tiene que ser igual al momento flector M (esfuerzo externo). La curvatura κp en la zona elástico-plástica resulta de esta igualdad.

La flecha total de la estructura se define como una superposición del aporte elástico-plástico y el aporte elástico utilizando la integral de Mohr '.

Configuración de RFEM

  • Modelado en RFEM 5.26 y RFEM 6.02
  • El tamaño del elemento es lFE = 0,020 m para los archivos 0018.01-0018.03 ylFE = 0,005 m para los archivos 0018.04-0018.05
  • Se considera análisis geométricamente lineal
  • El número de incrementos es 10
  • Se desprecia la rigidez de cortante de las barras

Resultados

Modelo Solución analítica RFEM 5 RFEM 6
uz, máx. [mm] uz, máx. [mm] Relación [-] uz, máx. [mm] Relación [-]
Isótropo plástico 1D 85,999 86,215 1,003 86,139 1,002
Elástico isótropo no lineal 2D, placa 86,566 1,007 86,431 1,005
Plástico isótropo 2D/3D, Placa 84,142 0,978 84,142 0,978
Elástico isótropo no lineal 2D, placa, espesor variable 83,728 0,974 83,121 0,967
Plástico isótropo 2D/3D, Plancha, Espesor variable 83,088 0,966 83,088 0,966
Isótropo elástico no lineal 1D 86,215 1,003 86,136 1,002

Referencias
  1. Lubliner, J. (1990). Teoría de la plasticidad. Nueva York: Macmillan.