Diseño automático de un tijeral con software Matlab y su verificación con el software de elementos finitos en Solidworks

Abstract

La tesis tiene como objetivo el diseño y modelado de una estructura metálica tipo tijeral utilizando dos herramientas informáticas: MATLAB y SolidWorks, con la finalidad de poder comparar los resultados entre un lenguaje de programación y un software de diseño CAD 3D. El primer capítulo de este trabajo, se plantea desarrollar un marco teórico que aborda tanto antecedentes relevantes y conceptos fundamentales para una comprensión más profunda del proyecto. Dentro de este marco, se proporciona una descripción detallada y una explicación exhaustiva del diseño estructural que se va a implementar. Además, se analizan en detalle los perfiles estructurales que se utilizarán, se profundizará en las propiedades del acero estructural seleccionado y se explorará de manera minuciosa el método de elementos finitos, todo ello con el propósito de establecer una base sólida para el proyecto. El segundo capítulo, se realiza un análisis exhaustivo del lenguaje de programación, resaltando la importancia de esta herramienta. Se aborda en detalle el desarrollo de algoritmos, la creación de gráficos y su visualización tanto en 2D como en 3D. También se proporciona, una descripción breve de los elementos de programación, presentados en una tabla con su respectiva explicación. Finalmente, se presenta un diagrama de flujo que ilustra de manera clara el proceso de desarrollo del código para el tijeral. En el tercer capítulo se enfoca en la implementación del código para el diseño del tijeral utilizando MATLAB. En este capítulo se detalla minuciosamente el código necesario para abordar tres casos distintos, correspondientes a longitudes de base del tijeral de 15, 20 y 27 metros. El objetivo principal de este capítulo es proporcionar una explicación del código del tijeral, con el propósito de obtener resultados óptimos que puedan posteriormente se comparados con los generados por otro software. En el cuarto capítulo, se procederá a la creación y diseño del tijeral utilizando el software SolidWorks. Paralelamente, se llevará a cabo un análisis estático de este proyecto mediante SolidWorks Simulation, con el objetivo de calcular las fuerzas que afectan a las barras del tijeral. Estos resultados se utilizarán para su posterior comparación con los obtenidos a través de MATLAB.