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Título:
Análisis de falla de fatiga por flexión en la raíz de un diente de engranaje recto con Pro/engineer
Autor:
Pinochet Espinosa, Juan Esteban
Profesor Patrocinante:
Ríos Rodríguez, Rolando
Grado a Optar:
Ingeniero Mecánico - Licenciado en Ciencias de la Ingeniería
Materia:
método de elementos finitos - resistencia de materiales; engranajes
Universidad:
Universidad Austral de Chile
Facultad:
Facultad de Ciencias de la Ingeniería
Escuela:
Escuela de Mecánica
Año de Aceptación:
2007
Resumen:
Este estudio presenta una simulación computacional de una falla de fatiga por flexión en la raíz de un diente de engranaje recto de material y propiedades superficiales definidas. La simulación se realiza con un modelo tridimensional en el módulo Pro/Mechanica del software Pro/Engineer Wildfire. Este trabajo tiene como principal objetivo obtener de la simulación del diente, la curva de iniciación de la grieta de fatiga para distintas condiciones de carga. Se realiza un previo análisis estático en Pro/Mechanica Structure, cuyos resultados se comparan con los métodos tradicionales de diseño de engranajes. Basándose en este previo análisis estático, se realizan los análisis de fatiga en Pro/Mecánica Fatigue Advisor. El software utiliza el método de deformación - vida (ε-N) en el marco del método de elementos finitos para determinar el número de ciclos de carga requeridos para la iniciación de la grieta de fatiga. El análisis de fatiga se realiza sobre la superficie del empalme de la raíz del diente. Para validar los resultados obtenidos del software Pro/Engineer se realizan ensayos empíricos con probetas compactas de tracción y se comparan los resultados.
Abstract:
This study presents computer simulation results for bending fatigue failure in the base of a gear tooth with pre-specified surface properties. The results are derived using a 3D model of the gear tooth and with aid of Pro/Mechanica module of Pro/Engineer Wildfire. The main objective of this work is to obtain the main simulation results, together with crack initiation curves for different load conditions. In the first stage, a static analysis is done with aid of Pro/Mechanica Structure, and the results are compared with standard gear design methodologies. The results of this first stage are the base for the fatigue analysis performed in Pro/Mechanica Fatigue Advisor. In order to determine the number of duty cycles required for the failure initiation, the software uses the deformation - life method within a finite - element approach. The results are validated by comparison with experimental measurements taken from compact tension (CT) specimens.
Palabras Clave:
método de elementos finitos - resistencia de materiales; engranajes
Editor:
Universidad Austral de Chile - Sistema de Bibliotecas - Programa Cybertesis
Formato:
text/pdf
Idioma:
es
Copyright:
Pinochet Espinosa, Juan Esteban
Dirección Electrónica:
http://cybertesis.uach.cl/tesis/uach/2007/bmfcip657a/doc/bmfcip657a.pdf