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Cómo diseñar un Boomilever

Video tutorial sobre cómo construir y diseñar una estructura Boomilever para Science Olympiad

Como orgulloso patrocinador de la Olimpiada de Ciencias, SkyCiv ofrece a los estudiantes una oferta exclusiva para acceder a nuestro software para ayudarlos a diseñar sus estructuras Boomilever utilizando un software divertido e interactivo llamado SkyCiv Estructural 3D (S3D)




1. Modele la estructura

Empiece por modelar (edificio) tu estructura en SkyCiv Estructural 3D (S3D). Para hacer esto, puede ingresar las ubicaciones de los nodos, o use la herramienta de lápiz para dibujar los nodos y miembros de su estructura de Boomilever. Como ejemplo, Construiré el mío en la dirección x, luego arriba en el y. Algunas cosas para recordar aquí:

  • Utilice nodos para definir la ubicación inicial y final de todos los nodos
  • Los nodos están en la X global, Y, Coordenadas Z
  • Asegúrese de que todos los miembros estén conectados por nodos
  • Agregar soportes (clavado) donde planeas anclar tu estructura
  • Utilice la herramienta de lápiz para agregar rápidamente nodos y miembros

2. Agregue su material de madera de balsa

El principal material de la Olimpiada de Ciencias utilizado es la madera de balsa.. Por eso, necesitamos conocer las propiedades materiales de la madera de balsa para comprender su fuerza.. Asumiremos American Balsa Wood, con las siguientes propiedades del material. Para agregar un material, haga clic en Materiales luego ingrese las siguientes propiedades del material:

Propiedades de la madera de balsa americana
Densidad 130 kg / m3
El módulo de Young 3,000 MPa
El coeficiente de Poisson 0.231
Supone µTR, 12% humedad
Fuerza compresiva 7 MPa
Fuerza de Tensión: Último (UTS) 14 MPa

3. Agrega tu sección

Una vez que esté satisfecho con la forma de la estructura, es hora de definir qué tan grande es la sección transversal. En la competición, puedes usar varios tamaños, en este ejemplo haremos la base 10 x palos de 10 mm y los miembros internos 5 x 5 mm. Los palos de 5 mm se establecerán como ID de sección 1 y los palos de 10 mm serán ID de sección 2.

4. Agregar cargas!

Es hora de ver cuánto puede contener su estructura! Vamos a apuntar a una estructura que pueda contener 4 kg.. Aplicaré estas cargas sobre 4 nodos al final. Esto imitará el comportamiento real, donde la fuerza se distribuye en diferentes puntos. Finalmente, Alternaré en el Peso propio de la Estructura haciendo clic Peso propio -> EN.

Finalmente, queremos agregar la carga de 4 kg al final de la estructura. Para hacer esto, Lo voy a dividir en 4 partes y aplique las cargas de 1 kg a los nodos como tal:

Cargas puntuales boomilever de la olimpiada científica

5. Revise los resultados

Es hora de ver si su estructura se mantuvo! Una estructura generalmente fallará porque la tensión en un miembro excede la resistencia del material. Veamos los resultados de nuestro estrés y determinemos dónde y por qué falló nuestra estructura.:

Uso de SkyCiv para analizar la competencia boomilever con Science Olympiad
Utilizando la verificación de límite (en el menú del lado derecho), Puse nuestro límite de estrés para ser 7 MPa porque esto es lo que creo que la madera de balsa fallará en. Esto significa, si alguna de la fuerza de tensión excede 7 MPa en la estructura, lo resaltará en rojo. Aquí puedo ver que los miembros en la parte inferior están fallando y se romperán bajo la carga de 4 kg que apliqué anteriormente. Esta es una gran informacion, ya que sé que este diseño no funcionará y no tuve que gastar horas para construir físicamente mi modelo! Ahora puedo regresar y mover nodos., cambiar miembros y editar mi diseño para intentarlo de nuevo!

6. Obtenga el peso de la estructura

Con SkyCiv incluso puede obtener el peso de su estructura antes de construirla. Incluso le dará la lista de materiales para que sepa cuánto tiempo debe cortar cada pieza., y cuantas piezas necesitas cortar. Después de haber resuelto simplemente haga clic Reporte de análisis para obtener un informe con la lista de materiales:

Lista de materiales de un diseño SkyCiv de un boomilever
La masa total de la estructura.: 0.075178kg (75.18gramo)

PROPINA: Experimentar!

La mejor forma de conseguir el mejor diseño es experimentar. Pero no es necesario que sigas construyendo y destruyendo tu estructura para probar nuevos diseños.. Regístrese para un Cuenta de la Olimpiada de Ciencias SkyCiv y comience a usar SkyCiv para sus diseños hoy!

Fuente original: https://skyciv.com/education/how-to-design-a-boomilever/

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