Diferencia entre revisiones de «ProgramacionIngenieriaMecanicaUPB:Grupo 1420 11»

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==AUTORES==
* DorieSebastian AlejandraCely Osorio RodríguezRestrepo Estudiante de Ingeniería Mecánica
* DayroSantiago CortésEstrada RodríguezJimenez Estudiante de Ingeniería Mecánica
 
==Sistema De Amortiguación==
==INTRODUCCIÓN==
[[File:Sistema biela-manivela.jpg|thumb|Sistema biela-manivela]]
En el campo de la mecánica tanto en estudio como en practica existen mecanismos o sistemas mecánicos ligados en gran nivel a nuestra vida diaria, uno de estos el cual es objeto de nuestro estudio es el de manivela-biela-corredera, tal vez con este nombre no sea muy reconocido como ejemplo para contextualizar pensemos en un motor de combustión interna, el corazón de este que es el pistón el cual hace parte de ese mecanismo el cual esta compuesto por cigüeñal, biela y pistón, este es el ejemplo mas común y fácil de relacionar pero en realidad su utilidad esta en un gran campo de acción. La idea es facilitar el estudio y comprensión de este mecanismo de tal forma que personas no muy familiarizadas con el tema puedan saber de que se trata, para esto se desarrollo un interfaz que permite con unos pocos datos de entrada mostrar datos como aceleración, velocidad y posición de los componentes del mecanismos.
 
==MARCO TEÓRICO==
 
En el mundo de la [[ingeniería]] automovilística se ha tenido la necesidad permanente de monitorear permanente el funcionamiento de los distintos componentes del automóvil , con el fin de mejorar calidad , eficiencia, y desempeño , por eso , hemos escogido uno de los componentes más importantes el cuales la suspensión con el fin de estudiarlo, y comprender los parámetros que entran a jugar dentro de su funcionamiento y a partir de eso sustraer la información necesaria para un diseño optimo y seguro.
El mecanismo de manivela-biela-corredera es una derivación de otro mas simple que es manivela-biela el cual tiene por finalidad convertir un movimiento circular en lineal básicamente, la manivela en si es un elemento que transmite un movimiento circular directamente de una fuente motriz (motores, fuerza directa aplicada) a la biela o impulsor la cual hace el cambio en el movimiento, y si a esta se le agrega una corredera o pistón el cual va sobre una guía se tiene un cambio al movimiento lineal el cual puede ser variado y sincronizado; cabe decir que el sentido inverso es decir convertir un movimiento lineal a uno circular también es posible aunque no tan común como en el primer caso.
A continuación se muestra detalladamente el proceso de estudio para este mecanismo.
 
==Introducción==
==DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA Y LA SOLUCIÓN==
 
La [[suspensión]] ha sido un elemento ingenieril fundamental en el mundo automovilístico, porque es el elemento que comunica la fuente de potencia con el pavimento y de acuerdo a eso es el medio que asegura ergonomía y seguridad frente a las diferentes cargas a las que el vehículos se ve sometidas permanentemente.
* '''Descripción del problema:''' encontrar resultados en el mecanismo tales como aceleración, velocidad y posición en un momento determinado con tan solo ingresar unos datos iniciales.
 
Teniendo claro el problema a solucionar se diseño un cronograma de actividades con el problema y la solución a la cual queremos llegar, en el cual se pueden observar claramente los pasos a seguir en el desarrollo del proyecto.
 
[[File:Crono2.jpg|thumb|Cronograma del proyecto]]
 
===Explicación===
* '''Descripción del método de solución'''
 
[[File:Manivelle bielle piston cinematique hyperstatique.svg|Manivelle bielle piston cinematique hyperstatique]]
Lo que define a la suspensión, con respecto a su función es, un elemento que se encuentra en las cuatro ruedas del automóvil y es aquel que se encarga en absorber la energía mecánica liberada cuando el carro se enfrenta a irregularidades en el camino y también cuando está en condiciones de frenado y cruzado en consecuencia a esto , este elemento asegura un contacto permanente entre el pavimento y el vehículo.
 
 
 
====En El Automovilismo Competitivo====
 
Con respecto a el automovilismo competitivo, estas variables dadas por la suspensión ganan una gran importancia, ya que la rapidez de un formula 1 por ejemplo depende directamente del “set up” del contacto de las llantas con la pista que en su mayoría viene asociado con configuraciones de suspensión, como por ejemplo las configuraciones de rebote en la suspensión son factores cruciales para la transferencia de masa durante el frenado y “cornering” ,la correcta elección de estos factores es importante para tener un óptimo desempeño y un vehículo maniobrable, otro ejemplo seria a conexión de estos parámetros de la suspensión para la solución del problema de subvirage y sobrevirage..
 
 
==Diagrama De Cuerpo Libre==
 
En el diagrama de cuerpo libre se muestran mas detalladamente las fuerzas que actúan en el sistema y los factores que alteran o modifican el funcionamiento del sistema;Se explica el como afectan las fuerzas en los componentes y como esta unido el sistema.
 
[[File:Diagrama de cuerpo libre correcto.jpg|thumb|400px|centro|Este es el diagrama de la suspensión en una superficie cambiante]]
 
 
==Crono-grama de actividades del Proyecto==
 
[[File:Flujogram.pdf|thumb|600px|Flujo de trabajo|centrado|page=1]]
 
 
 
 
 
==Herramienta para este proyecto==
 
==PDE TOOLS==
El PDE solver tool (Matlab partial differential equations solver) es una herramienta que nos permite resolver ecuaciones diferenciales parciales por el método de elementos finitos en distintos tipos de geometrías en dos dimensiones con la facilidad de obtener gráficamente las soluciones de estas ecuaciones , con la ventaja que podemos visualizar el comportamiento de los diferentes fenómenos a lo largo de las geometrías anteriormente mencionadas , que permite tener una mejor interpretación a la hora de hacer una conclusión de tipo ingenieril alrededor de los resultados que arroja una situación dada.
 
===Método de solución===
Pdetool es un ejecutable que puede ser llamado desde la ventana principal de comandos.
 
*la herramienta nos ofrece un gran rango de aplicaciones ingenieriles que comúnmente son utilizadas tales como; análisis de esfuerzos en estructuras en el plano, análisis de deformaciones en estructuras en el plano, electroestática, magneto estática ,electroestática en corriente alterna, conducción en corriente directa , difusión , y transferencia de calor. Fenómenos que son modelados con las ecuaciones diferenciales parciales sea elípticas, hiperbólicas, circulares o en valores propios.
 
 
*'''Para dar un ejemplo''' ilustrativo de esta herramienta, haremos la simulación de transferencia de calor a través de una geometría triangular, la cual su aplicación en el mundo ingenieril, se da aplicado a las aletas que están sujetas a distintas fuentes de calor tales como, motores, procesadores entre otros sistemas que generan calor, estas aletas están encargadas de que el calor producido por la fuente sea transmitido con mayor facilidad hacia el ambiente.
 
 
 
 
*'''Para empezar''' con el modelado del problema se hace el dibujo de la geometría, con la herramienta de dibujo de polígonos que nos ofrece esta aplicación.
 
 
 
 
*En el '''menú de opciones''' seleccionamos la opción de aplicación a transferencia de calor, y después de esto seleccionamos el botón de “boundary mode” que es el que se encarga de poder visualizar la geometría en modo de condiciones de frontera y a la vez poder especificar cada una de las características del fenómeno. Las líneas azules que aparecen en el modo de frontera, cuando estamos estableciendo las condiciones, nos indican que la condición que hemos establecido es una condición de Neumann, mientras que en la aplicación de transferencia de calor las líneas rojas nos indican una condición de Dirichlet.
 
 
 
 
*'''Las condiciones de Dirichlet''' en este caso es para determinar la fuente de calor en la geometría, debido a planteamiento, la aplicación usual en la ingeniería, la ubicaremos en la base del triángulo. Con respecto a los otros lados del triángulo , especificaremos condiciones de Neumann , las cuales, en este caso son aquellas que definen, los coeficientes de transferencia de calor y de flujo , en la aplicación industrial de difusores de calor , es común que se utilice el aluminio debido a sus propiedades termodinámicas , su baja densidad y su capacidad de resistir condiciones de ambiente adversas.
 
 
 
 
*Se define un '''mallado''' de acuerdo a la precisión que se quiera obtener pero, se tuvo que tener en cuenta que al aumentar la calidad del mallado de la estructura se aumenta de una forma significativa los nodos sobre los que se tiene que operar y a consecuencia de esto la solución requeriría una mayor cantidad de operaciones y una mayor capacidad computacional.
 
 
 
*En la especificación de '''la ecuación diferencial''' parcial es importante , tener en cuenta que parámetros y que factores son importantes a tener en cuenta en el desarrollo de el modelado , por lo tanto en la opción de PDE es importante especificar si la ecuación de calor que vamos a trabajar es elíptica o parabólica la diferencia entre as dos es que la elíptica no incluye dentro de sus cálculos valores de densidad y capacidad calorífica , (pero aún sigo resaltando que la especificación del PDE son en base de las variables de relevancia y la precisión del resultado dentro del modelado del fenómeno).
 
 
 
*'''Para finalizar''' configuramos las condiciones de la gráfica solución acorde con las eventualidades que mejor queramos observar, tenemos la facilidad de tener varias herramientas que pueden ilustrarnos mejor el problema; mapas de contorno, grafica de superficie de acuerdo de los cambios a lo largo de la superficie plana, ilustración de vectores que nos indican el flujo, colores, entre otros. En este caso utilizamos la ilustración en 3D con mapa de contorno y con los vectores que me indican el flujo del calor a través de la figura geométrica.