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Modelación computacional de la deflexión en juntas soldadas por gtaw de acero inoxidable aisi 304, utilizando la técnica de análisis de elementos finitos

dc.contributor.advisorLancheros Suárez, Valery Joséspa
dc.contributor.advisorVelilla Díaz, Wilmer Segundospa
dc.contributor.authorLancheros Montiel, Miguel Ángelspa
dc.contributor.authorLancheros Montiel, Daniel Valeryspa
dc.date.accessioned2023-02-24T16:25:52Z
dc.date.available2023-02-24T16:25:52Z
dc.date.issued23-02-24
dc.description.abstractIn recent years, housing and building construction in Cordoba, more specifically in the municipality of Monteria "presents a steady growth rate of 1.6% per year of the city's fabric" (Pretelt Blanco & Territorial, 2015), a situation that is evidenced by the development of the region, new neighborhoods, new buildings, updating of facades and structures with new materials. Due to this, the demand for ornamentation works (protection grids, balcony railings, handrails in stairs and others) is rising proportionally to the mentioned rate. The stainless steel AISI 304, became one of the favorite materials of the users that require some type of these mentioned structures for their houses and/or buildings. One of the characteristics of the designs of this type of ornamental structures is that they visibly present a linear appearance (straight) in their total length and in any of the visualization or coordinate axes.eng
dc.description.degreelevelMaestríaspa
dc.description.degreenameMagíster en Ingeniería Mecánicaspa
dc.description.modalityTrabajos de Investigación y/o Extensiónspa
dc.description.resumenEn los últimos años las construcciones de vivienda y edificios en Córdoba, más específicamente en el municipio de Montería, “presenta una tasa de crecimiento constante del 1,6% anual del tejido de la ciudad”(Pretelt Blanco and Territorial, 2015), situación que se evidencia en el desarrollo de la región, nuevos barrios, nuevas edificaciones, actualización de fachadas y estructuras con nuevos materiales. Debido a esto, la demanda de trabajos de ornamentación (rejas de protección, barandas en balcones, pasamanos en escaleras y otros) va en ascenso proporcionalmente a la tasa mencionada. El acero inoxidable AISI 304, se volvió uno de los materiales predilectos de los usuarios que requieren algún tipo de estas estructuras mencionadas para sus viviendas y/o edificaciones. Una de las características de los diseños de este tipo de estructuras de ornamentación es que visiblemente presenten una apariencia lineal (rectos) en su longitud total y en cualquiera de los ejes de visualización o coordenado. Para la construcción de las estructuras metálicas con acero inoxidable AISI 304 se deben realizar las uniones permanentes con el método de soldadura TIG (Tungsten Inert Gas) identificado por la Sociedad Americana de Soldadura (AWS, por sus siglas en inglés) como Gas Tungsten Arc Welding-GTAW, consiste en un proceso de unión permanente por arco eléctrico, este se genera entre el electrodo de material tungsteno y el metal base a soldar, el proceso ocurre bajo una atmósfera de gas inerte evitando la contaminación con oxígeno del baño de fusión y el electrodo, los cuales se encuentran a alta temperatura (Jeffus, 2008). En este punto, los cambios de temperatura generan en el material tensiones y esfuerzos que causan deflexión en los elementos soldados; el desarrollo tecnológico y avance en los software computacionales ha hecho que los procesos se simulen antes de realizar grandes inversiones en ensambles donde se realizan pruebas de ensayo y error para determinar si dicha estructura o proceso no va a fallar o presentar inconvenientes en el desempeño para el cual fue diseñado, se han creado software de dibujo asistido por computadora CAD, donde se pueden crear las piezas o elementos de máquinas, estos los han ido evolucionando de tal forma que hoy día se pueden crear ensambles de equipos complejos y no solo eso, también se pueden recrear condiciones y características propias del sistema e incluso del ambiente de tal manera que no es necesario fabricar para poder determinar posibles fallas o inconvenientes durante el uso, manipulación o funcionamiento. Dichas condiciones especiales incluyen cargas, estáticas o dinámicas, restricciones en el movimiento, temperaturas, desplazamientos, esfuerzos, deformaciones, grietas, velocidades, entre otras. La industria del análisis de elementos finitos inició con la matemática cerca de los años 50 con base en la matriz de rigidez, determinando desplazamientos en conjuntos de elementos, distribución [6] de esfuerzos, aplicando algebra lineal, sistemas de ecuaciones no lineales y de equilibrio para optimizar recursos, minimizando el peso, disminuyendo el costo de los materiales antes de que se decida realizar la manufactura del sistema. Por lo tanto, se plantea un proyecto que permita evaluar la deflexión con un método de soldadura específico TIG. Adicional a lo anterior, se plantea realizar una simulación basada en el análisis de elementos finitos, con el objetivo de comparar los resultados del análisis de deflexión del experimento práctico, con los del software computacional de las juntas soldadas.spa
dc.description.tableofcontents1. RESUMEN ......................................................................................................... 5spa
dc.description.tableofcontents2. ABSTRACT ....................................................................................................... 7spa
dc.description.tableofcontents3. Capítulo I. Descripción del trabajo de investigación ..................................... 9spa
dc.description.tableofcontents3.1. Introducción ....................................................................................................................... 9spa
dc.description.tableofcontents3.2. Objetivos .......................................................................................................................... 12spa
dc.description.tableofcontents3.2.1. Objetivo general .................................................................................................................. 12spa
dc.description.tableofcontents3.2.2. Objetivos específicos ........................................................................................................... 12spa
dc.description.tableofcontents3.3. Estructura de la tesis ........................................................................................................ 13spa
dc.description.tableofcontents3.4. Revisión de literatura ....................................................................................................... 14spa
dc.description.tableofcontents3.5. Trabajos derivados ........................................................................................................... 16spa
dc.description.tableofcontents4. Capítulo II. Objetivo Específico I .................................................................. 17spa
dc.description.tableofcontents4.1. Introducción ..................................................................................................................... 17spa
dc.description.tableofcontents4.2. Materiales y métodos ....................................................................................................... 17spa
dc.description.tableofcontents4.3. Resultados ........................................................................................................................ 18spa
dc.description.tableofcontents4.4. Conclusiones .................................................................................................................... 21spa
dc.description.tableofcontents5. Capítulo III: OBJETIVO II. .......................................................................... 22spa
dc.description.tableofcontents5.1. Introducción ..................................................................................................................... 22spa
dc.description.tableofcontents5.2. Materiales y métodos ....................................................................................................... 22spa
dc.description.tableofcontents5.3. Resultados ........................................................................................................................ 26spa
dc.description.tableofcontents5.4. Conclusiones .................................................................................................................... 28spa
dc.description.tableofcontents6. Capítulo IV. OBJETIVO III. ......................................................................... 29spa
dc.description.tableofcontents6.1. Introducción ..................................................................................................................... 29spa
dc.description.tableofcontents6.2. Materiales y métodos ....................................................................................................... 29spa
dc.description.tableofcontents6.2.1. Condiciones de frontera ....................................................................................................... 30spa
dc.description.tableofcontents6.3. Resultados ........................................................................................................................ 32spa
dc.description.tableofcontents6.4. Conclusiones .................................................................................................................... 33spa
dc.description.tableofcontents7. Conclusiones Generales y futuros trabajos ................................................... 34spa
dc.description.tableofcontents7.1. Conclusiones del objetivo general ................................................................................... 34spa
dc.description.tableofcontents7.2. Futuros trabajos ............................................................................................................... 34spa
dc.description.tableofcontents8. Bibliografía. ...................................................................................................... 35spa
dc.description.tableofcontents9. ANEXOS .......................................................................................................... 36spa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.identifier.urihttps://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/7212
dc.language.isospaspa
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenieríaspa
dc.publisher.placeMontería, Córdoba, Colombiaspa
dc.publisher.programMaestría en Ingeniería Mecánicaspa
dc.rightsCopyright Universidad de Córdoba, 2022spa
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)spa
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/spa
dc.subject.keywordsSimulationeng
dc.subject.keywordsFinite elementeng
dc.subject.keywordsDeflectioneng
dc.subject.keywordsStainless steeleng
dc.subject.proposalSimulaciónspa
dc.subject.proposalElementos finitosspa
dc.subject.proposalDeflexiónspa
dc.subject.proposalAcero inoxidablespa
dc.titleModelación computacional de la deflexión en juntas soldadas por gtaw de acero inoxidable aisi 304, utilizando la técnica de análisis de elementos finitosspa
dc.typeTrabajo de grado - Maestríaspa
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdccspa
dc.type.contentTextspa
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dc.type.redcolhttps://purl.org/redcol/resource_type/TM
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