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8/18/2019 Ingeniería Asistida Por Computadora (Cae)

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INGENIERÍA ASISTIDA PCOMPUTADORA (CAE

• CONCEPTOS BÁSICOS DEL MÉTODO DE LOS ELEMENT

(FEM)• ESTUDIOS REALIZADOS CON SOLIDWORKS SIMULATI

• ANÁLISIS ESTÁTICO

• ETAPAS EN LA REALIZACIÓN DE UN ANÁLISIS ESTÁTIC

• EJEMPLO DE APLICACIÓN



Se romperá el modelo?Será el diseño el más óptimo?



Con Solidworks Simulation podemos realizardiversos tipos de análisis aún en la etapa de



CONCEPTOS BÁSICOS DELMÉTODO DE LOS ELEMENTO

FINITOS Este método permite reemplazar un problema complejo pproblemas simples!" a través de la división del modelo enumerosas piezas pe#ueñas de $ormas simples denominaelementos!

El proceso de división del modelo en pe#ueñas piezas es

como mallado! %os elementos #ue con$orman dicho mallado tienen punt

denominados nodos!" los cuales pueden ad#uirir diversaelementales de acuerdo al tipo de análisis #ue se #uiera

%a respuesta en un elemento depende a su vez de las relos nodos #ue con$orman dicho elemento&



Sobre la base de su conectividad con los demás elementosestablece las ecuaciones #ue determinan el comportamienelemento" las cuales están relacionadas con la respuesta drestricciones ( propiedades del material&

)osteriormente el pro'rama or'aniza las ecuaciones en unma(or de ecuaciones al'ebraicas simultáneas ( soluciona ecuaciones desconocidas&

*s+ tenemos #ue en el *nálisis de tensión" el solver encuendesplazamientos en cada nodo" ( posteriormente el pro'ralas de$ormaciones unitarias ( ,nalmente las tensiones&



a- .odelo sólido del ejeEscalonado usando /0 123elementos ladrillo (tetraedrosb- 4ista del contorno dees$uerzos en el escalón

'irado 5267 alrededor del eje x " mostrando los má8imos atensión&



ESTUDIOS REALIZADOS COSOLIDWORKS SIMULATION



Anál!! E!"á"#$% )ermite conocer como se de$orma el modebajo la acción de car'as ( cómo estas se transmiten a través d

El análisis calcula los desplazamientos" las de$ormaciones unitensiones ( las $uerzas de reacción #ue se producen sobre el estudiado cuando se somete a la acción de car'as ( a unas removimiento 9sujeciones-&



Anál!! &' n&'$ * +,'#-'n#% )ermite evaluar $recunaturales o car'as cr+ticas de pandeo" as+ como los modosde sus componentes estructurales o sistemas de soporte&



Anál!! ".,/#$% Estudia la trans$erencia de calor en mo( en ensambles" permite evaluar los cambios de temperatmodelo tridimensional 9'radientes ( :ujos térmicos- ( conestos provocan tensiones" de$ormaciones ( desplazamientuno de los elementos #ue de,nen el modelo evaluado&



E!"-&$ &' C0&% )ermite simular el comportamiento de upieza o ensamblaje bajo las condiciones de cho#ue producidaimpacto& Se evalúa el e$ecto del impacto sobre el modelo cuauna altura determinada o es pro(ectado sobre una super,cieinmóvil a una velocidad espec+,ca&



Anál!! &' +"1% )redice el comportamiento del modelsometido a car'as mecánicas (;o térmicas :uctuantes en e

%a simulación indica la $orma en #ue la $ati'a a$ectará la vproducto 9<úmero de ciclos- ( detecta las áreas del modeempezarán a aparecer los primeros daños&



E!"-&$ &' &!'2$% )ermite diseñar productos con el matnecesario sin #ue se rompa durante su $uncionamiento node su ciclo de vida&



ANÁLISIS ESTÁTICO )ermite conocer como se de$orma el sólido bajo la acción d

como esta se transmite a través del mismo&

Se basa en dos supuestos a tener en cuenta=

S-$!#3n E!"á"#% %as car'as aplicadas sobre el modelo slentamente hasta lle'ar al valor má8imo establecido&

S-$!#3n ln'l% %a respuesta del modelo es proporcional aaplicada&



PRINCIPALES PROPIEDADES MECÁNICAS 4UE CONSIDANÁLISIS ESTÁTICO%

D'n!&& (DENS)% k';m1 o ';cm1

T'n!3n% >ntensidad de las $uerzas aplicadas sobre el modelo psección 9<;m-

T'n!3n &' 5$n M!'!% Es la tensión e#uivalente #ue actúa soelementos di$erenciales del modelo ( #ue es comparada con la elástico del material& )ermite conocer si la tensión está dentro delástica ( óptima o por el contrario si se encuentra en la zona pdeseada&

T'n!$n'! ,n#l'!% P67 P8 * P9 El estado de tensión del analizado se puede de,nir mediante las componentes principaletensión #ue son normales a las caras de un cubo&

D'+$,/#3n -n",% %;%o

M3&-l$ &' El!"#&& (E:)% @elación entre la tensión ( la decuando esta es únicamente elástica&

L0/"' Elá!"#$% Es la má8ima tensión #ue puede soportar un

#ue se produzcan de$ormaciones permanentes&



T'n!3n l0/"'% 4alor de la tensión donde se produce la rotur

R'l#3n &' P$!!$n (NU:;)% @elación de las de$ormacionea8iales #ue resultan de aplicar un es$uerzo a8ial en la de$orma

C$'<#'n"' &' P$!!$n

F#"$, &' !'1-,&&% (FDS)



C$'<#'n"' &' &l"#3n ".,/# (ALP:)% Aace re$erencialon'itudinal ( volumétrica #ue e8perimenta un sólido debido atérmico&



ETAPAS EN LA REALIZACIÓUN ANÁLISIS ESTÁTICO

D'<n, 'l "$ &' /ll&$ &'l /$&'l$ S'l'##$n, 'l /"',l "'n'n&$ 'n #-'

,$'&&'! /'#án#!

A!1n' l! !-='#$n'! &'l /$&'l&$

A!1n' l! #,1! !$>,' 'l /$&'l$ '!""'n'n&$ 'n #-'n" 'l "$ &' #,1 ?-'-"l, (-n"-l7 &!",>-& -n+$,/'7&!",>-& n$ -n+$,/'7 !-',<#l7 '"#



EJEMPLO DE APLICACIÓNBesarrolle el si'uiente problema de aplicación de una car'a puntuade per,l rectan'ular utilizando las ecuaciones establecidas en resismateriales" lue'o realizar el modelo ( la simulación utilizando el proSolidworks Simulation" ,nalmente realizar las comparaciones respe



EJEMPLO DE APLICACIÓNtilizando la misma vi'a del ejemplo anterior" simular el caso esea una vi'a en voladizo en la cuál se aplica una car'a distribu

uni$ormemente en su e8tremo libre de /666 < 9a lo lar'o de /m