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https://repositorio.uta.edu.ec/jspui/handle/123456789/30152| Título : | Comportamiento a flexión de conexiones apernadas tipo Brida en estructuras de telecomunicaciones tipo monopolo, empleando el método de elementos finitos y validación con prototipo a escala |
| Autor : | Arroba Arroba, César Hernán Lagos Zamora, Christian David Sánchez Guerrero, Johnny Homero |
| Palabras clave : | CONEXIONES APERNADAS ESTRUCTURAS DE TELECOMUNICACIONES ELEMENTOS FINITOS PROTOTIPO A ESCALA TELECOMUNICACIONES TIPO MONOPOLO GALGAS DE ESPESORES FUERZAS DE VIENTO TORQUÍMETRO RELOJ COMPARADOR |
| Fecha de publicación : | 2019 |
| Editorial : | Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Mecánica |
| Resumen : | The present investigation is developed in order to identify the main causes of failure in bolted connections type flange used in structures type monopole subjected to bending due to the incidence of wind loads according to the considerations of design and analysis proposed by the Association of the Telecommunications Industry in the TIA-222-G standard. The information was collected through a theoretical-technical review of the functional and service characteristics to which the connections are exposed, using bibliographic resources and field measurements, and the behavior of bending was analyzed using the finite element method. of a structure of 6 sections using solid elements and shell elements in order to verify the proposed analysis methodology. The experimental analysis includes tests to flex the prototype to scale in a test bench. Said test was carried out in ten stages: 1) Analysis of finite element analysis data, 2) Determination of height-displacement relationship, 3) 3D geometric modeling of several prototypes, 4) Finite element testing of prototypes, 5) Analysis of the results of the finite elements test of the prototypes, 6) Selection of the most optimal prototype, 7) Design and construction of the test bench, 8) Experimental tests in the test bench, 9) Taking and recording data of parameters of load and displacement by means of a balance type crane and a comparator clock, 10) comparison of the results obtained by the analysis by finite elements and the physical test. In order to optimize the joints studied, an experimental test was carried out using finite element software, varying the thicknesses and the number of bolts of the joints in the structure of 6 sections and the prototype that allow to elaborate a simplified model by obtaining the characteristics of the behavior and of the equations that make it possible to reproduce the non-linearity present in this type of structure with the help of a software for matrix resolution. Finally, we verified the results obtained by checking the deviation of the results obtained in the metamodel, the experimental tests and the FEA analysis, optimizing the flexural analysis of the flanged joints of monopole structures, reducing the processing time and the computational cost. |
| Descripción : | La presente investigación, se desarrolla con el fin de identificar las causas primordiales de falla en las conexiones apernadas tipo brida utilizadas en estructuras tipo monopolo sometidas a flexión debido a la incidencia de cargas de viento según las consideraciones de diseño y análisis propuestos por la Asociación de la Industria de Telecomunicaciones en la norma TIA-222-G. La recopilación de información se realizó mediante la revisión teórica-técnica de las características funcionales y de servicio a las que se encuentran expuestas las conexiones haciendo uso de recursos bibliográficos y mediciones en campo, además se analizó el comportamiento a flexión mediante el método de elementos finitos de una estructura de 6 secciones utilizando elementos sólidos y elementos shell con la finalidad de comprobar la metodología de análisis propuesta. El análisis experimental incluye ensayos a flexión del prototipo a escala en un banco de pruebas. Dicho ensayo se realizó en diez etapas: 1) Toma de datos del Análisis por elementos finitos, 2) Determinación de la relación altura-desplazamiento, 3) Modelado geométrico 3D de varios prototipos, 4) Ensayo por elementos finitos de los prototipos, 5) Análisis de resultados del ensayo de elementos finitos de los prototipos, 6) Selección del prototipo más optimo, 7) Diseño y construcción del banco de pruebas, 8) Ensayos experimentales en el banco de pruebas, 9) Toma y registro de datos de parámetros de carga y desplazamiento por medio de una balanza tipo grúa y un reloj comparador, 10) comparación de los resultados obtenidos mediante el análisis por elementos finitos y el ensayo físico. Con el fin de optimizar las juntas estudiadas, se realizó un ensayo experimental mediante software de elementos finitos variando los espesores y el número de pernos de las juntas en la estructura de 6 secciones y el prototipo que permitan elaborar un modelo simplificado mediante la obtención de las características del comportamiento y de las ecuaciones que posibiliten reproducir la no linealidad presente en este tipo de estructuras con la ayuda de un software para resolución matricial. Finalmente, se verificó los resultados obtenidos mediante la comprobación de la desviación de los resultados obtenidos en el metamodelo, los ensayos experimentales y del análisis FEA, optimizando el análisis a flexión de las juntas bridadas de estructuras tipo monopolo, reduciendo el tiempo de procesamiento y el costo computacional. |
| URI : | http://repositorio.uta.edu.ec/jspui/handle/123456789/30152 |
| Aparece en las colecciones: | Ingeniería Mecánica |
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