Una de las incógnitas más importantes dentro de nuestro diseño de maquinas y elementos siempre ha sido conocer el punto en el cual nuestra estructura empieza a perder sus propiedades elásticas, justo antes de que empiece a fallar el material.

En teoría todos los diseños mecánicos se conceptualizan para que funcionen dentro de la zona elástica del material, es decir una vez retiradas las condiciones a las que se encuentra sometido regresará a su forma original.

 Grafica para calcular el factor de seguridad en SolidWorks

 

Para asegurar esto, diseñadores del mundo acuñaron el termino de factor de seguridad que no es mas que la división entre el esfuerzo de cedencia dado por la curva del material y el esfuerzo calculado y dado por las condiciones a las que esta sometido nuestro diseño, en este caso para problemas de analisis estatico dentro de Solidworks Simulation el esfuerzo de Von Misses es el que se tomará en cuenta como esfuerzo calculado, que no es mas que una de tantas teorías de falla de materiales.

Formula para calcular el factor de seguridad en SolidWorks

 

¿Cómo podemos entonces Calcular el factor de seguridad dentro de nuestro analisis estatico en solidworks?

Una vez que tenemos ejecutado nuestro estudio estático de simulación como ya han de recordar nos mostrará los 3 principales resultados de Simulation; esfuerzo, desplazamiento y deformación.

Resultado del analisis del factor de segurirdad en solidworks

Es necesario este paso para poder agregar un gráfico que represente el Factur de seguridad de nuestro modelo.

Para agregar un nuevo gráfico de factor de seguridad debemos colocarnos en la carpeta de resultados , dando clic derecho para habilitar el trazado de factor de seguridad como lo muestra la imagen.

Agregar un factor de seguridad en SolidWorks

Una vez seleccionado el trazado de factor de seguridad nos aparecera la siguiente ventana, si puedes observar marcará como el paso 1 de 3 que deberas seguir para configurar el factor de seguridad.

Pasos para corregir los factores de segurirdad en SolidWorks

Para acceder al  paso 2 de 3 tendras que dar clic en la flecha superior derecha, en el podras especificar si necesitas aplicar un factor de multiplicacion en el factor de seguridad, por conveniencia se procura mantenerlo en 1.

Paso dos para corregur los factores de seguridad de SolidWorks

Por ultimo para acceder al  paso 3 de 3 tendras que dar clic en la flecha superior derecha nuevamente.

Paso tres para corregur los factores de seguridad de SolidWorks

Tipos de graficos de factor de seguridad

Factor de seguridad

Al seleccionar este grafico podremos observar visualmente como es que se comporta cada seccion de nuestra pieza respecto a las cargas aplicadas , especificando tanto el area mas segura como la mas insegura, en este caso la zona mas insegura sera el factor minimo que se haya calculado, recuerda que un factor de seguridad mayor a 1 es aceptable mas no recomendable , caso contrario si el valor esta por debajo de 1 deberas hacer cambios en tu diseño.

Area por debajo del factor de seguridad en SolidWorks

Al seleccionar esta segunda opcion deberemos especificar en el recuadro blanco el factor de seguridad que nosotros queramos vigilar, por lo general los diseños optimos tienen un factor de seguridad minimo aceptable de 2 por lo que podriamos especificar 2 en esta casilla y ver entonces en nuestro modelo que secciones estan debajo de este, las cuales se iluminaran en color azul.

Veamos un ejemplo:

Modelo para analizar el factor de seguridad

 

Distribucion de factor de seguridad.

Distribucion del factor de seguridad en SolidWorks

 

Áreas por debajo del factor de seguridad.

Area por debajo del factor de seguridad del modelo en SolidWorks

Como puedes observar el grafico de factor de seguridad es muy útil para validar nuestros modelos dentro de SolidWorks y saber si es necesario modificar nuestro modelo dentro de SolidWorks para lograr que ste resista más, en general las principales formas de mejorar tu FS son: cambiar el material por uno con mayor esfuerzo de cedencia o bien hacer tu geometria con mayor espesor, al final tu eres el que debera tomar la decision, sigue estos pasos para lograr una mejor optimizacion de tus diseños con Solidworks Simulation.

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