Stress in a sweeping arm of a finite element reduction furnace
Keywords:
mechanical deformation, numerical method, refractory metalAbstract
Finite Element Method determined the stresses arising from a HK 40 refractory steel sweep arm used in a reduction furnace. For the determination of the stresses, SOLIDWORKS 2020 software was used, through which geometric and parameterized modeling, the mesh of the sweep arm and the definition of load cases and their parameters were carried out, as well as the boundary conditions of the model. The Von Mises stress was found to be 1.313 E 7 N/m2; the maximum displacement obtained is 8.318 E-1 mm.Downloads
References
Correa-Suárez, R.E., Rodríguez‐González, I. & Pompa‐Larrazabal, M. (2020). Diseño de herramienta para mecanizado de brazos de hornos de soleras múltiples. Ciencias Holguín, 26(2), 71-81. https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=181563169006
Chariguaman, L. S. C., Arroba, S. M. A., Pérez, L. P. T. & Robles, C. E. M. (2022). Estudio de metodologías para la modelación matemática y simulación de engranes rectos para validar su diseño. Polo del Conocimiento, 7(7), 2380-2402. https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=9042954
De la Colina Martínez, J. (2024). Métodos analíticos y numéricos para el análisis de placas delgadas. Ideas en Ciencias de la Ingeniería, 2(3), 89-104. https://ideasencienciasingenieria.uaemex.mx/article/view/24425
Elías-González, J. E., Salazar-Álvarez, É. G., Orozco, D. Y., Guerrero, E. C., Vera, D. Z., Robles, C. E. M. & Ujukam, T. J. E. (2024). Modelación y simulación computacional de una trituradora de biomasa forestal en Ecuador. TecnoLógicas, 27(61). https://revistas.itm.edu.co/index.php/tecnologicas/article/view/3244
Fernández Columbié, T., Suárez Torres, L., Rodríguez González, I., Guzmán Romero, E.E., Caraballo Núñez, M.A. (2023). Efecto de la temperatura de termofluencia en el acero austenítico refractario HK-40. Ingeniería Mecánica, 26(1). http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_isoref&pid=S1815-59442023000100060&Ing=es&tIng=en
Fernández Columbié, T., Suárez Torres, L., Rodríguez González, I. (2024). Determinación de los componentes metalúrgicos de la aleación HK 40 empleada en dientes de barrido luego del proceso de fundición. Ingeniería Mecánica, 27(1), 354-42. http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S1815-59442024000100035&script=sci_arttext
González Woge, O., González Morán, C. O. & López Chau, A. (2020). Introducción al método del elemento finito: Solidworks y Matlab. Ideas en Ciencias de la Ingeniería, 1(1), 27-47. https://ideasencienciasingenieria.uaemex.mx/article/view/14589
Hibbitt, H. & Marcal, P. (1973). A numerical thermo-mechanical model of the welding and subsequent loading of a fabricated structure. Computadoras y estructuras, 3(5), 1145-1174. https://doi.org/10.1016/0045-7949(73)90043-6
Huang, H. & Usmani, A. (2012). Finite element analysis for heat transfer. Springer Science & Business Media.
Izurieta, C., Buenaño, S. & Rivera, M. (2024). El diseño industrial y la simulación como herramienta para mejorar los procesos. Polo del Conocimiento, 9(3), 695-706. https://www.polodelconocimiento.com/ojs/index.php/es/article/view/6674
Lu, X. & Hassan, T. (2001). Tensiones residuales en uniones soldadas a tope y a encaje. Transactions, 16, 1-8 https://repository.lib.ncsu.edu/server/api/core/bitstreams/034c9c28-0775-4171-ae54-3309d7f9fea8
Mañay, E. D., Chiliquinga, M. D., Ugsha, H. E. Y. & Castillo, P. S. (2022). Diseño por simulación de un control Fuzzy y MPC para un proceso de nivel. Ciencia Latina, 6(1), 1951-1970. https://www.ciencialatina.org/index.php/cienciala/article/view/1621
Márquez, J. A. S., Ramírez, T. A. S., González, A. G., Jiménez, L. S. M., Guía, K. N. N., Rodríguez, M. R., & Ramírez, F. M. S. (2022). Simulación del Esfuerzo Mecánico en una pieza Modelada en 3D por el Método de Elementos Finitos. Jóvenes en la ciencia, 16, 1-10. https://www.jovenesenlaciencia.ugto.mx/index.php/jovenesenlaciencia/article/view/3567
Pérez, J. I. (2024). Verificación de los estados límite últimos por métodos numéricos en el marco de la segunda generación del Eurocódigo7. Revista Digital del Cedex, (204), 61-76. https://ingenieriacivil.cedex.es/index.php/ingenieria-civil/article/view/2506
Pozo-Safla, E. R., Aquino-Arroba, S. M. & Ordoñez-Viñan, M. A. (2021). Análisis estadístico para validar la simulación por elemento finito en el diseño a deformación de una viga en voladizo. Polo del Conocimiento, 6(6), 586-611. https://www.polodelconocimiento.com/ojs/index.php/es/article/view/2771
Sánchez, D. (2011). Análisis de tensiones en piezas mecánicas de geometría cilíndrica utilizando el método de los elementos finitos. (Trabajo de Diploma, Universidad de Salamanca, España). https://gredos.usal.es/handle/10366/120402
Srivastava, A., Ponson, L., Osovski, S., Bouchaud, E., Tvrgaard, V., Ravi Chandar, K. & Needleman, A. (2015). The effect of loading rate on ductile fracture toughness and fracture surface roughness. Journal of Mechanics and Physics of Solids, 76(7), 20-46. https://doi.org/10.1016/j.jmps.2014.11.007
Vinas, G., Dauda, T. & Moyes, N. (2005). Finite element analysis of residual stresses in a setter box excavation repair weld for Chapel cross Power Station. International Journal of Pressure Vessels and Piping, 82(11), 270-278. https://doi.org/10.1016/j.ijpvp.2004.08.005
Zagal, K. C., Bustamante, D. B. V. & Cuasapaz, D. P. G. (2023). Comportamiento estructural de cubiertas tipo tenso membranas empleando el método de elementos finitos. Green World Journal, 6(6), 1-21. https://pure.ups.edu.ec/es/publications/structural-behavior-of-tensile-membrane-roofs-using-the-finite-el
Zhu, X. & Chao, Y. (2002). Effects of temperature dependent material properties on welding simulation. Computers and Structures, 80(11), 967-976. https://doi.org/10.1016/S0045-7949(02)00040-8
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