Laboratorio de Dinmica Entorno Working Model

FIME 1 UANL

ENTORNO WORKING

MODEL

1- Objetivo.

Familiarizarse con el software de simulacin mecnica Working Model

2D para aprender a disear, simular y analizar el comportamiento de los

sistemas dinmicos.

2.- Introduccin.

Working Model 2D es un software de simulacin de sistemas mecnicos

en el cual se puede complementar el estudio de las materias de esttica,

dinmica y vibraciones mecnicas. Dichos sistemas pueden ser desde sencillos

hasta complejos, segn las formas de los cuerpos a analizar ser el grado de

dificultad al modelarlos en este software.

En el caso especfico de la unidad de aprendizaje de Dinmica, se

simularn sistemas mecnicos en los cuales se deseen obtener caractersticas

del movimiento desarrollado por los cuerpos rgidos. El estudiante desarrollar

en el laboratorio habilidades en el manejo del software que le permitan

comparar los anlisis tericoscon los resultados arrojados por el software y

lograr entender por medio de animacin grafica el comportamiento de dicho

movimiento.

3.- Mens del Working Model.

Men File

Comnmente usado para:

New Abrir nuevo archivo.

Open Abrir un archivo.

Close Cerrar el archivo en el que se est trabajando.

Save Guardar cambios en archivo existente.

Save As guardar archivos con extensin *.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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Men Edit

Comnmente usado para:

Undo Borrar alguna accin de formato efectuada en el sistema (Ctrl+Z)

Select All Seleccionar todas las partes del sistema(Ctrl+A)

Otras herramientas de edicin de uso comn como cortar, copiar, pegar,

etc.

Men World

Comnmente usado para:

Gravity Capturar el valor de la gravedad.

Run Correr la simulacin de movimiento (Ctrl.+R)

Pause Control Definir un control de pausado tiempo que tendr que

pasar para que el anlisis se detenga despus de ejecutar el RUN.

Accuracy Cambiar la velocidad de la simulacin. En esta opcin

podemos determinar una velocidad rpida (Fast), Media (Accurate) bien

variar el valor de Animation Step para ajustar a criterio personal quitando

el modo Automatic. Esto es independiente de la velocidad determinada

(Fast Accurate).

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Men View

Comnmente 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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Men Object

Comnmente usado para:

Move To Front Mover hacia frente una parte o pieza del sistema a

analizar. (Ctrl.+F)

Send To Back Mover hacia atrs una parte o pieza del sistema a

analizar. (Ctrl.+G)

Collide Definir que las figuras choquen entre s (opcin por default).

Do Not Collide Definir que no choquen entre s algunas todas las

piezas del sistema. Seleccionando las mismas con el cursor.

Men Define

Comnmente usado para:

Vectors Visualizar distintos tipos de vectores en la simulacin como:

Fuerza, velocidad, aceleracin, etc.

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Vector Lengths Definir la escala (tamao) 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 rpido 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

despus Define/New Control, mostrando tres tipos de controles:

encendido, constante de rigidez y longitud natural del resorte.

Men Measure

Este Men es el ms usado pues el fin de la simulacin es el de medir

ciertos parmetros de inters en el sistema. El software es capaz de medir lo

siguiente: Tiempo, Posicin, Velocidad, Aceleracin, Momento, Momento

angular, Fuerza total, Torque total, Energa cintica, Energa potencial, etc.

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En el ejemplo ilustrado a continuacin se quiere medir la velocidad del

cuerpo, se muestra un recuadro donde estarn dados dichos valores

subdivididos en | | , Velocidad en el eje , Velocidad en el eje ,

Velocidad absoluta 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 dispersin, modo grafico de barras o el mostrado que es el

dado por default. Tambin se pueden eliminar algunos de los tres parmetros

dados, dando un clic con el cursor sobre | | a colores. En el siguiente

ejemplo se muestra como se elimin de la medicin

Como se puede observar el recuadro a la izquierda de esta sombreado

puesto que se elimin del anlisis al dar clic con el cursor.

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4.- Comandos de dibujo

Existen seis comandos para desarrollar el modelo del sistema a analizar.

Estos estn ubicados en la parte superior de la barra de utilera, ilustrados en

la siguiente imagen.

Al elaborar una forma: circulo, polgono recto, polgono curvo, cuadrado

rectngulo podemos dimensionarlo de dos maneras (debe estar seleccionado el

cuerpo o pieza que se est modelando).

1. Por medio del men Window opcin 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:

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1. Doble clic con el cursor sobre la pieza

2. Accesando al men Window opcin Properties

El recuadro de Properties, adems de mostrar ciertas caractersticas

importantes de la pieza, tambin muestra la posicin del centro de masa en el

plano del software y el ngulo de inclinacin, lo cual es primordial cuando

el sistema es complejo y est formado por varias piezas, ya que esto da la

ventaja de elaborar el sistema basndote en un plano cartesiano.

Existe un ltimo 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 tendr

movilidad. Por lo tanto la opcin de Anchor es una fijacin restriccin de

movimiento.

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5.- Comandos para unin de piezas.

Existen dos tipos de unin juntas entre dos cuerpos rgidos:

1. Junta Rgida. 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 unin entre las piezas), despus seleccionar ambas

mediante un recuadro hecho por el cursor de manera que se active el

comando Join que est ubicado arriba de los comandos de unin. Una

vez activado dar clic a Join y listo.

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2. Colocando el tipo de junta de inters en ambos cuerpos, una en cada uno

(punto de unin 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

activar el comando Join que est ubicado arriba de los comandos de

unin. Una vez activado dar clic a Join y listo. Es importante que el clic

con el cursor sea nicamente a los puntos de unin entre las piezas.