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• EduardoRangel

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Laboratorio de Dinámica

Entorno Working Model

ENTORNO WORKING MODEL 1- Objetivo. Familiarizarse con el software de simulación mecánica Working Model 2D para aprender a diseñar, simular y analizar el comportamiento de los sistemas dinámicos.

2.- Introducción. Working Model 2D es un software de simulación de sistemas mecánicos en el cual se puede complementar el estudio de las materias de estática, dinámica y vibraciones mecánicas. Dichos sistemas pueden ser desde sencillos hasta complejos, según las formas de los cuerpos a analizar será el grado de dificultad al modelarlos en este software. En el caso específico de la unidad de aprendizaje de Dinámica, se simularán sistemas mecánicos en los cuales se deseen obtener características del movimiento desarrollado por los cuerpos rígidos. El estudiante desarrollará en el laboratorio habilidades en el manejo del software que le permitan comparar los análisis teóricoscon los resultados arrojados por el software y lograr entender por medio de animación grafica el comportamiento de dicho movimiento.

3.- Menús del Working Model. Menú File Comúnmente usado para:          FIME

New – Abrir nuevo archivo. Open – Abrir un archivo. Close – Cerrar el archivo en el que se está trabajando. Save – Guardar cambios en archivo existente. Save As – guardar archivos con extensión *.wm. Print – Imprimir un archivo. Import – Para importar archivo. Export – Para exportar archivo como video .avi. Exit – Para salir del software.

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Menú Edit Comúnmente usado para:  Undo – Borrar alguna acción de formato efectuada en el sistema (Ctrl+Z)  Select All – Seleccionar todas las partes del sistema(Ctrl+A)  Otras herramientas de edición de uso común como cortar, copiar, pegar, etc.

Menú World Comúnmente usado para:  Gravity – Capturar el valor de la gravedad.  Run – Correr la simulación de movimiento (Ctrl.+R)  Pause Control – Definir un control de pausado ó tiempo que tendrá que pasar para que el análisis se detenga después de ejecutar el RUN.  Accuracy – Cambiar la velocidad de la simulación. En esta opción podemos determinar una velocidad rápida (Fast), Media (Accurate) ó bien variar el valor de Animation Step para ajustar a criterio personal quitando el modo Automatic. Esto es independiente de la velocidad determinada (Fast ó Accurate). FIME

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Menú View Comúnmente usado para:  Numbers and Units – Definir el sistema de unidades con el cual se va a trabajar.  View Size – Cambiar la magnitud de la escala visual de la pantalla de trabajo.  Background Color – Cambiar el formato del fondo de la pantalla.  Home – regresa al 0,0 de la pantalla de trabajo.

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Menú Object Comúnmente usado para:  Move To Front – Mover hacia frente una parte o pieza del sistema a analizar. (Ctrl.+F)  Send To Back – Mover hacia atrás una parte o pieza del sistema a analizar. (Ctrl.+G)  Collide – Definir que las figuras choquen entre sí (opción por default). Do Not Collide – Definir que no choquen entre sí algunas ó todas las piezas del sistema. Seleccionando las mismas con el cursor.

Menú Define Comúnmente usado para:  Vectors – Visualizar distintos tipos de vectores en la simulación como: Fuerza, velocidad, aceleración, etc.

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 Vector Lengths – Definir la escala (tamaño) de los vectores que se van a visualizar.

 Vector Display – Definir el color de los vectores que se van a visualizar.

 New Button/Menu Button – Crear botones de acceso rápido a comandos del software.

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 Crear botones de control a dispositivos en el sistema. Por ejemplo se tiene un resorte en el sistema, por lo tanto se selecciona el resorte y después Define/New Control, mostrando tres tipos de controles: encendido, constante de rigidez y longitud natural del resorte.

Menú Measure Este Menú es el más usado pues el fin de la simulación es el de medir ciertos parámetros de interés en el sistema. El software es capaz de medir lo siguiente: Tiempo, Posición, Velocidad, Aceleración, Momento, Momento angular, Fuerza total, Torque total, Energía cinética, Energía potencial, etc.

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En el ejemplo ilustrado a continuación se quiere medir la velocidad del cuerpo, se muestra un recuadro donde estarán dados dichos valores | | subdivididos en , Velocidad en el eje , Velocidad en el eje , Velocidad absoluta ó total y Velocidad angular del centro de masa del cuerpo, respectivamente.

En la flecha blanca del recuadro de valores podemos dar clic para cambiar a modo grafico dispersión, modo grafico de barras o el mostrado que es el dado por default. También se pueden eliminar algunos de los tres parámetros | | dados, dando un clic con el cursor sobre a colores. En el siguiente ejemplo se muestra como se eliminó de la medición

Como se puede observar el recuadro a la izquierda de puesto que se eliminó del análisis al dar clic con el cursor.

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esta sombreado

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4.- Comandos de dibujo Existen seis comandos para desarrollar el modelo del sistema a analizar. Estos están ubicados en la parte superior de la barra de utilería, ilustrados en la siguiente imagen.

Al elaborar una forma: circulo, polígono recto, polígono curvo, cuadrado ó rectángulo podemos dimensionarlo de dos maneras (debe estar seleccionado el cuerpo o pieza que se está modelando). 1. Por medio del menú Window opción Geometry

2. Cambiando directamente las dimensiones en la parte inferior de la pantalla

Ya dimensionado el cuerpo a simular debemos definir las propiedades del mismo tales como: material, masa, densidad, incluso dar un valor de velocidad al centro de masa, etc. Estas vienen predeterminadas por default pero siempre es recomendable adecuarlas al sistema real. En la siguiente figura se muestra el recuadro de propiedades el cual puede abrirse de dos formas: FIME

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1. Doble clic con el cursor sobre la pieza 2. Accesando al menú Window opción Properties

El recuadro de Properties, además de mostrar ciertas características importantes de la pieza, también muestra la posición del centro de masa en el plano del software y el ángulo de inclinación, lo cual es primordial cuando el sistema es complejo y está formado por varias piezas, ya que esto da la ventaja de elaborar el sistema basándote en un plano cartesiano. Existe un último comando de dibujo llamado Anchor en forma de ancla mostrado en la siguiente figura.

Al momento de que se coloca un Anchor sobre un cuerpo, este no tendrá movilidad. Por lo tanto la opción de Anchor es una fijación ó restricción de movimiento. FIME

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5.- Comandos para unión de piezas. Existen dos tipos de unión ó juntas entre dos cuerpos rígidos: 1. Junta Rígida. Rigid Joint (A la Derecha) 2. Junta Tipo Perno. Pin Joint (A la izquierda)

Hay dos formas de crear una junta entre dos cuerpos: 1. Colocando el tipo de junta Point Element en ambos cuerpos, una en cada uno (punto de unión entre las piezas), después seleccionar ambas mediante un recuadro hecho por el cursor de manera que se active el comando Join que está ubicado arriba de los comandos de unión. Una vez activado dar clic a Join y listo.

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2. Colocando el tipo de junta de interés en ambos cuerpos, una en cada uno (punto de unión entre las piezas), se le da clic a uno de los puntos y manteniendo oprimida la tecla shift se le da clic al otro punto, esto activará el comando Join que está ubicado arriba de los comandos de unión. Una vez activado dar clic a Join y listo. Es importante que el clic con el cursor sea únicamente a los puntos de unión entre las piezas.

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