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Serie de 4 videos · Previo a Curso de SimSolid

¿Cómo calculas una turbina con solo cuatro números?

Una turbina no tiene fórmula. Pero se puede partir en piezas simples, y cada pieza cabe en una matriz de 2 × 2. Juega con la turbina, descúbrelo y entérate primero del curso de SimSolid, si es que no quieres partir en elementos la turbina.

4videos3juegos aquí abajo0fórmulas para memorizar
Toca las 4 casillas
Arrastra para girar · pasa el cursor por un álabe
Cuatro videos, una turbina

La turbina analizada por la ingeniería

Cada video te da una idea, una sola. Juntas forman el camino desde “no se puede resolver” hasta la matriz que usa el software por dentro.

Sin solución exacta
Video 1 · 17 octPublicado

¿Cómo sabes si una turbina va a fallar?

No existe una fórmula exacta para una turbina real. El método de elementos finitos busca una solución aproximada sobre su forma real y te devuelve un número defendible.

Te llevas: el FEM no persigue la fórmula que no existe.
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K = Σ kₑ
Video 2 · 19 octPublicado

Divide y vencerás

La geometría compleja se parte en las piezas de un mosaico. Cada pieza se calcula por separado, los resultados se suman y esa suma es la turbina entera.

Te llevas: sabes cómo se comporta antes de fabricar nada.
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−4 % de error con 8 elementos
Video 3 · 26 octPublicado

La matemática con una barra

Una barra colgada con un bloque. Tres reglas, una ecuación, elementos que se comportan como resortes, y refinar hasta que el resultado deje de cambiar.

Te llevas: más elementos, menos error.
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[ k −k ; −k k ]
Video 4Publicado

Cuatro números

Saca un álabe de la turbina, trátalo como una barra y descubre la matriz de 2 × 2 donde vive la rigidez. Y por qué, sin apoyos, no tiene solución.

Te llevas: el software deja de ser una caja negra.
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Los reels salen en Instagram @coinav y TikTok @ingenieria.avanzada.ec.

Tres juegos, cero fórmulas

Toca, mueve y mira qué pasa

Lo que cuentan los videos, ahora en tus manos. Cada juego usa números reales de la serie.

Juego 1 · Video 2

Pártela y calcula pieza por pieza

Las ecuaciones de la turbina no se resuelven de una vez. Pero cada trocito sí. Sepárala y mira cómo se enciende cada pieza al calcularse.

Separación de piezas0 %
0 / 264
piezas calculadasMueve el control y pulsa calcular.
Juego 2 · Video 3

Más piezas, menos error

Una barra cuelga con su peso propio y un bloque en la punta. Divídela en elementos y mira qué tan cerca queda la fuerza en el empotramiento de la respuesta exacta.

Número de elementos2
1,25 bL
fuerza en el empotramiento · exacta: 1,50 bL−17 %
Estiramiento en los nodos: exacto

Con 1, 2, 4 y 8 elementos la fuerza vale 1,00 · 1,25 · 1,375 · 1,4375 bL: errores de −33 · −17 · −8 · −4 %.

Juego 3 · Video 4

Los cuatro números de un álabe

Un álabe estirado por la fuerza centrífuga se parece a una barra. Cambia su sección, su longitud o su material y mira cómo cambian los cuatro números.

Material (E)Acero · 200 GPa
Sección (A)100 mm²
Longitud (L)250 mm
Fuerza (F)20 kN
k = A·E / L
80 kN/mm

Lo que viene

¿Y si no tuvieras que partir la pieza?

Todo lo que viste parte la turbina en trocitos. SimSolid trabaja sobre la geometría completa. Pasa de un enfoque al otro y mira la diferencia.

Reproducción didáctica del procedimiento de Apanovitch, no el código de SimSolid.