Cómo usar Excel para cálculos estructurales

Escrito por jennifer holmes | Traducido por maría marcela mennucci
  • Comparte
  • Twittea
  • Comparte
  • Pin
  • E-mail
Cómo usar Excel para cálculos estructurales
MS Excel provee casi cualquier tipo de análisis que necesites. (Stockbyte/Stockbyte/Getty Images)

Microsoft Excel es una herramienta de análisis útil, pero asegúrate de que toda la información es ingresada correctamente en las columnas y filas apropiadas para la aplicación que necesitas usar. Este tutorial de la Brown University's Engineering Division (División de ingeniería de la Universidad Brown) muestra cómo analizar la deformación y fuerzas en una estructura articulada con pernos. Trabaja con hojas de cálculo simples primero y luego descarga la hoja de cálculo avanzada para los cálculos más avanzados.

Nivel de dificultad:
Moderadamente difícil

Otras personas están leyendo

Instrucciones

  1. 1

    Descarga la hoja de cálculo de análisis estructural 2D en blanco del sitio web que aparece en Referencias. Haz clic en el botón derecho sobre el enlace de "Guardar como" y guárdala en tu escritorio con cualquier nombre que le quieras asignar. Ingresa la información de muestra como se provee en el sitio web para cada una de las secciones.

  2. 2

    Abre tu hoja de cálculo e ingresa todos los números de coordenadas de las articulaciones aplicables a X y a Y, que son las celdas verdes. Usa los números de prueba provistos en las hojas de muestra. Añade todas las fuerzas, que actúan en las coordinadas X e Y, en las columnas de fuerza verdes, Fx y Fy. Deslízate por la hoja de cálculo para ver las filas y columnas indexadas por número de articulación. Ingresa la rigidez de cada miembro en las celdas verdes. La declaración es "k=10000N/m" para cada miembro. Añade los desplazamientos forzados en las celdas rosas de la tabla "Articulaciones". Muévete a la parte inferior de la hoja de cálculo y haz clic en la viñeta "Gráficos" y deberías ver una tabla de la Forma de estructura deformada.

  3. 3

    Instala el Excel Solver usando E2 en la celda superior amarilla como "Celda de objetivo". Las celdas a cambiar son F8: F10, G9: y G10. Obtén la mejor solución posible haciendo clic en el botón "Opciones" y asegúrate de que el botón de Derivados centrales está tildado en la parte inferior. Tu tiempo máximo debería decir: 100 segundos, Iteraciones: 100, Precisión: 0.000001, Tolerancia: 5, y Convergencia: 0.0001. El clic del estimado es "Tangente" y la Búsqueda es "Newton". Haz clic en "OK" en el menú de Opciones de Solucionador y luego haz clic en "Resolver" en el menú de Parámetros de Solucionador.

  4. 4

    Deslízate hacia abajo para ver la solución en la hoja de cálculo debajo de la tabla Rigidez del miembro. Los números muestran las soluciones en las celdas azul y rojas. Las dos celdas en rojo son los miembros con las mayores fuerzas internas. La hoja de cálculo encuentra la mayor tracción o fuerza positiva y la mayor compresión o fuerza negativa. Nada en esta estructura está en compresión. Deslízate hacia la izquierda a la fila 32 en la hoja de cálculo y verás información importante registrada allí. Tres filas del cuadro tienen devoluciones para la Fuerza interna de tracción máxima, la Fuerza interna de compresión máxima y la Desviación máxima. Así funciona la hoja de cálculo para una estructura determinada estadísticamente simple.

  5. 5

    Haz clic en la viñeta Gráficos en la parte inferior y verás el gráfico representado en un estado deformado. Puedes jugar con la forma del gráfico reduciendo los números del cuadro de rigidez (prueba con 500 o 200 en lugar de 10000 en la ecuación). El gráfico se distorsionará y podrías obtener un mensaje de advertencia para la Hoja de soluciones y definición del problema.

  6. 6

    Prueba otra hoja de cálculo más avanzada en la parte inferior del sitio web de donde obtuviste la primera. Esta hoja de cálculo avanzada mostrará cómo -si cambias el largo de un miembro en una estructurada indeterminada estadísticamente- inducirás fuerzas en sus miembros. Si un miembro es un poco más largo o corto, será llamado incompatible. Puedes jugar con esta hoja de cálculo y añadir más números, pero el Excel Solver está limitado a 200 desconocidos, 100 articulaciones en la vista 2D, o 66 articulaciones en 3D.

Consejos y advertencias

  • Siempre revisa tus números para asegurarte de haberlos ingresado correctamente en las celdas correspondientes.

No dejes de ver

Filtrar por:
  • Mostrar todos
  • Artículos
  • Galerías de fotos
  • Videos
Ordenar:
  • Más relevante
  • Más popular
  • Más reciente

No se encuentran artículos disponibles

No se encuentran slideshows disponibles

No se encuentran videos disponibles