Tenemos un nuevo curso que se llama Máster «Experto en Simulación con SOLIDWORKS», que reúne todos los conocimientos de nuestra plataforma sobre simulación. A continuación, os muestro todos los cursos que tenemos disponibles.
Para estos cursos es necesario que utilices licencia de SOLIDWORKS Simulation Professional o Premium
El máster está pensado para los alumnos que quieren hacer todos los cursos de simulación más rápido y por menos coste. Incluye los cursos básicos y expertos y la certificación oficial, CSWA-Sim.
Es un curso práctico y con una cobertura en profundidad sobre los aspectos básicos del análisis de elementos finitos (FEA/FEM), frecuencia, pandeo, fatiga, caída, térmico y optimización paramétrica.
El curso que toda persona que trabaje con simulaciones debe tener.
Aprenderás simulación o validación de diseño basada en la técnica numérica Análisis por el Método de los Elementos Finitos (FEM).
Para profundizar en temas de simulación, en este curso se aprende a realizar análisis modal, análisis de frecuencia con y sin sujeciones y también con cargas.
Aprenderás análisis de pandeo y análisis de fatiga, pudiendo predecir la durabilidad de nuestros diseños y productos frente a cargas repetitivas.
Este curso avanzado de simulación, se aprende a analizar el comportamiento estructural de los ensamblajes y piezas de SOLIDWORKS en situaciones de prueba de caída, cuando los modelos se someten a diversas cargas térmicas y en diversos escenarios utilizando estudios de optimización paramétrica.
Hoy hablamos de innovación y validación para lograr un mejor diseño de nuestro equipamiento industrial
En este ebook, que te puedes descargar a continuación, podrás conocer algunas ideas para aumentar la velocidad del ciclo y facilitar la especialización con el desarrollo basado en la simulación.
La especialización se ha convertido en un factor fundamental en el mercado del equipamiento industrial actual, que se segmenta con gran rapidez. Para mantener el ritmo, los fabricantes están buscando formas de acortar los ciclos de desarrollo y, al mismo tiempo, incrementar la calidad y la innovación. Al adoptar las herramientas de simulación, los fabricantes de equipamiento industrial pueden investigar, validar y optimizar los diseños y los procesos de producción con mayor rapidez y a un coste inferior.
En este eBook, «Simulación de mejor equipamiento industrial», se analizan los retos y las oportunidades a los que se enfrentan las empresas en este mercado y se muestra cómo el diseño basado en la simulación puede ayudar a:
Minimizar la creación de prototipos físicos para reducir los costes y la duración del ciclo
Identificar posibles fallos de campo y problemas de garantía
Optimizar el rendimiento del diseño y mejorar la calidad
Validar el rendimiento del diseño y los procesos de producción
los resultados de un estudio están contenidos en un archivo con la extensión CWR. Otra información como propiedades del estudio, materiales, restricciones, cargas y condiciones de contacto se guarda en el documento de pieza o ensamblaje de SOLIDWORKS.
El solver crea muchos archivos durante un análisis. Algunos de ellos son archivos temporales que se eliminan automáticamente cuando se completa el análisis, otros son archivos de resultados que deben reunirse y guardarse en el archivo CWR antes de eliminarse cuando se cierra el modelo.
En caso de terminación abrupta del solver o de SOLIDWORKS, la eliminación de los archivos no se llevará a cabo, dejando muchos archivos innecesarios. Se pueden eliminar manualmente, ya que solo se requiere el archivo CWR para acceder a la malla y los resultados.
Archivos de base de datos y su descripción
Tipo de archivo
Descripción
.GEN
Este es el archivo de información general que contiene toda la información sobre la base de datos FEM. Normalmente, contendría la información del sistema de coordenadas, información sobre nodos y elementos (información de malla), grupos de elementos, conjuntos de constantes reales, conjuntos de propiedades de materiales, etc. Esto es como un archivo de entrada para los módulos de análisis. Tenga en cuenta que incluso si elimina el archivo .GEN, tendrá todas las propiedades del material, cargas /condiciones de contorno, información de control de malla (esta información se almacena como atributos de terceros en la base de datos del archivo de pieza / ensamblaje de SOLIDWORKS) intacta en su estudio, pero sus datos de malla se perderán.
.MAS
Este es un archivo de MS Access que contiene información sobre toda la base de datos. Esto también se conoce como archivo maestro.
.OUT
Este es un archivo de texto que contiene la información del solver, como desplazamientos resumidos, tensiones, estimación del error total de energía (TEE), etc. Puede abrir este archivo en el Bloc de notas y leer su contenido.
.TEM
Este es un archivo de texto que contiene información de análisis térmico y un resumen de los resultados térmicos. Puede abrir este archivo en el Bloc de notas y leer su contenido. Este archivo es el equivalente al archivo .OUT para análisis térmico.
.HTO
Este archivo contiene temperaturas nodales
.LCD, .LCN, .LCP, .LCM
Estos archivos contienen los resultados de los desplazamientos.
.IDA
Este es un archivo binario que contiene el número de ecuación para cada grado de libertad.
.LDS
Este es un archivo binario que PRE1 (módulo de pre-análisis) prepara, que contiene información de carga.
.STE, .STN
Este archivo contiene todas las tensiones de elementos y nodales (STE para análisis lineales y STN para análisis no lineales)
.FTR
Este es un archivo binario que contiene resultados de fatiga
.STP
Este es un archivo binario que contiene información de tensión de prueba de caída para publicación.
.GCF
Este es un archivo binario que contiene información de contacto para publicar.
.ELF
Este es un archivo binario que contiene fuerzas de elementos
.EFF
Este es un archivo binario que contiene fuerzas de elementos para el cálculo de la fuerza de reacción.
.CNT
Este archivo contiene la información de la fuerza de contacto, las fuerzas remotas (en la superficie de la interfaz) y las fuerzas de pasador y perno
.NP1
Este es un archivo binario que contiene información plástica elemental (y otros tipos de modelos de materiales no lineales) para No Lineal
.NP2
Este es un archivo binario que contiene información plástica elemental (y otros tipos de modelos de materiales no lineales) para No Lineal
.MSF
Este es un archivo binario que contiene información de análisis de frecuencia necesaria para el análisis dinámico
.EIG
Este es un archivo binario que contiene funciones propias (valores y vectores)
.DSP
Este es un archivo binario preparado por PRE1 que contiene los desplazamientos prescritos
.CVC
Este es un archivo binario que contiene información posterior a la curva
.EG2
Este es un archivo binario que contiene información del grupo de elementos anterior para el método adaptativo-h
.BDF
Este es un archivo interno generado por un modelo principal (tenga en cuenta que todos los modelos, siempre que no sean submodelos, son modelos principales potenciales), que almacena la información de vinculación. Cuando se crea un submodelo después de que el modelo principal haya realizado la simulación, leerá los datos del archivo BDF de su padre para reconstruir las condiciones de límite de corte.
.RSL
Este es un archivo binario que contiene la información del resultado del solver FFEPlus
.PCE
Este es un archivo de texto que contiene cualquier error encontrado por los solvers PCGLSS (LPDS y FFEPlus). Puede abrir este archivo en el Bloc de notas y leer su contenido.
Además de los archivos mencionados anteriormente, se pueden crear algunos archivos temporales durante la fase de mallado y resolución en el directorio de trabajo o en el directorio temporal y deben eliminarse automáticamente una vez que se complete el proceso.
Hoy en día, los diseñadores de productos se enfrentan a una gran presión para crear productos más innovadores y diseños más rápidos, más rentables y con mayor precisión que nunca.
Las demandas de una mayor innovación, automatización y rendimiento, así como las exigencias por obtener diseños más completos, en menos tiempo y con menos cambios de fabricación de última hora, marcan el día a día de los diseñadores.
La solución a este problema está en las herramientas automatizadas de análisis y simulación de diseño. Herramientas fáciles de usar y estén integradas, como las que se incluyen con el software de SOLIDWORKS® Simulation.
En el descargable encontrarás un análisis de las crecientes exigencias a las que se enfrentan los diseñadores para ofrecer diseños más sólidos durante las primeras fases del proceso y cómo las funciones de simulación integradas pueden ayudarles a impulsar el proceso de creación de diseño para lograr ese objetivo.
Hablaremos de:
Herramientas de diseño: Más allá de modelar o dibujar
¿Por qué los diseñadores deben comprender mejor el comportamiento del diseño en el mundo real?
Demandas de innovación
Demandas de seguridad
Demandas de reducciones de costes
Demandas estéticas
Demandas de rendimiento mejorado
Demandas del diseño para aumentar la viabilidad de fabricación
Demandas de diseño simultáneo
Generación de ideas
Refinamiento del diseño
Considerar otras opciones de diseño
Ir más allá del factor seguridad
Comparar materiales alternativos
Evaluar métodos de producción
Ofrecer mayor fidelidad de diseño
Un buen ejemplo: impulsar una empresa de tecnología de control de movimiento de precisión – Akribis Systems
¿Qué tipo de herramientas de simulación necesitan los diseñadores?
Diseño de componentes
Tensión estática lineal ¿se romperá?
Desviación/desplazamiento ¿es lo suficientemente rígida?
Fatiga ¿cuándo fallará?
Diseño de ensamblajes
Movimiento/cinemática ¿cómo se moverá?
Análisis de tensión ¿cuáles son las cargas dinámicas?
Optimización topológica: encontrar la forma óptima
Un buen ejemplo: llevar el desarrollo de impresoras 3D al siguiente nivel – Ultimaker
Incorpore fácilmente el diseño basado en la simulación con SOLIDWORKS SIMULATION
Un buen ejemplo: automatización del desarrollo de sistemas de revestimiento de molinos – Russel Mineral Equipment
Obtener respuestas de forma más rápida y asequible con las pruebas virtuales
Descargar ebook
¿Te quedas con ganas de más Simulation? Fórmate ahora
Los fabricantes de productos de piezas moldeadas por inyección pueden resolver los problemas relacionados con el diseño y las herramientas realizando simulaciones precisas de llenado de moldes mediante el software SOLIDWORKS® Plastics.
En lugar de basarse en las laboriosas y costosas iteraciones de prototipos y herramientas para mejorar la fabricación, los profesionales del moldeado por inyección pueden utilizar esta solución para reducir el tiempo y los costes del proceso y, al mismo tiempo, mejorar la calidad.
Para demostrar la precisión de las simulaciones de SOLIDWORKS Plastics y validar la viabilidad de la aplicación para acelerar el diseño y la producción de piezas moldeadas por inyección, Dassault Systèmes inició un proyecto con la Universidad de Massachusetts Lowell, uno de los principales centros de investigación de ingeniería de plásticos del mundo, para comparar la predicciones de la simulación del llenado de moldes con los resultados de pruebas físicas reales.
Este ebook examina los resultados del proyecto, que validan cómo las simulaciones precisas del llenado de moldes de SOLIDWORKS Plastics pueden simplificar el desarrollo de herramientas y piezas moldeadas por inyección.
Hoy os traigo un post en el que os muestro cómo he realizado la optimización topológica de una hélice con las herramientas de SOLIDWORKS. Espero que te sea ilustrativo y se entienda, si no, no dudes en escribirme un comentario.
El objetivo de este estudio es reducir el peso de una hélice de seis palas fabricada en acero AISI 316L. Aprovechando las ventajas de la fabricación aditiva (impresión 3D) planteamos la supresión de material únicamente en el núcleo de las palas y por medio de un estudio topológico sabremos en qué regiones de dichas palas podremos realizar dicha sustracción.
En el siguiente documento podrás leer todos los pasos que he seguido para el estudio topológico.
¡Ya hemos acabado las EasyTalks! Otro año más que se pasan rápido porque lo hemos pasado tan bien 🙂 Os dejo los resúmenes de los dos primeros días y a continuación os cuento las novedades de las que hablamos hoy. Este post será sobre Simulación y el siguiente sobre Visualización de producto.
Ver 3º día de las EasyTalks – Simulación y Visualización
Novedades Simulación 2021
Actualizaciones de terminología para SOLIDWORKS Simulation Los términos de la interfaz de usuario relacionados con el contacto y la malla se actualizan para que coincidan con la terminología convencional del sector. El término interacción se introduce para describir el tipo de comportamiento entre los componentes durante una simulación (unión rígida, contacto o libre).
La detección de contactos se mejora con un algoritmo de estabilización de contacto que puede resolver condiciones con restricciones insuficientes. La estabilización de contacto actúa como un estabilizador numérico al añadir una pequeña rigidez a las áreas cualificadas antes de que entren en contacto.
Ventaja: Lograrás una mejor convergencia para el contacto.
Configuración de interacción predeterminada sólida Las simulaciones que tienen definiciones de unión rígida y de contacto son más sólidas, incluso para modelos con geometrías ligeramente imperfectas. Se han mejorado los algoritmos que detectan las distancias entre las geometrías y aplican las interacciones adecuadas, y también se han simplificado las selecciones de la interfaz de usuario.
La precisión de los resultados de los estudios estáticos, de frecuencia y de pandeo se ha mejorado para las geometrías que experimentan interacciones de unión rígida. Los algoritmos mejorados que mallan los sólidos de forma independiente impulsan esta mejora.
Las simulaciones de estudios estáticos lineales son más precisas para las superficies curvadas que entran en contacto.
Ventajas: Mejoras la precisión y convergencia de contacto para el contacto en superficies curvas.
Cambio de caras de origen y de destino para las interacciones locales En el caso de las interacciones locales, puede cambiar las selecciones de geometría entre los conjuntos de origen y destino para solucionar los problemas de convergencia. Cuando se trabaja con geometrías complejas que tienen varias caras, alternar las entidades de geometría entre los conjuntos de origen y destino con la herramienta Intercambiar caras de interacción permite ahorrar tiempo.
Configuración de malla predeterminada: sin nodos comunes aplicados. La configuración de malla predeterminada en los nuevos estudios facilita las asignaciones de malla para la mayoría de los modelos.
El mallador basado en curvatura de combinado ha mejorado el rendimiento basado en una arquitectura de código optimizada, el multiproceso y el procesamiento multinúcleo paralelo.
El mallador mejorado puede mallar piezas y ensamblajes grandes mucho más rápido.
Las herramientas de diagnóstico mejoradas ayudan a examinar la calidad de una malla y a detectar elementos de mala calidad.
Solvers de ecuaciones de Simulation Se ha mejorado el tiempo de solución de los estudios estáticos lineales con muchos elementos de contacto de superficie a superficie. El solver Direct Sparse de Intel puede gestionar estudios estáticos lineales y no lineales con más de 4 millones de ecuaciones.
Ventaja: Utiliza la inteligencia integrada para elegir la mejor solución y ahorrar tiempo.
El postprocesamiento de los resultados de tensión y deformación se ha mejorado para modelos que tienen más de 10 millones de elementos.
Evaluador de simulación El evaluador de simulación se ha mejorado para indicar las definiciones de estudio relacionadas con el coeficiente de fricción asignado para contactos y materiales de los valores de coeficiente de Poisson no válidos.
La enumeración de cargas de conector de pasador en las juntas de pasador es más precisa para las fuerzas cortantes y los momentos flectores en el sistema de coordenadas global o definido por el usuario.
Copia de los resultados de simulación en formato tabular en el portapapeles Puede copiar los resultados de la simulación en formato tabular que se muestran en los PropertyManagers en el portapapeles y pegar los datos copiados del portapapeles en un documento de Microsoft® Excel® o Word. Puede copiar las fuerzas de reacción, las fuerzas de cuerpo libre, las fuerzas de contacto/fricción, las fuerzas de conector y los resultados probados.
Conoce en este post 10 herramientasde SOLIDWORKS Simulation Premiumque pueden ayudar a un departamento de cálculo de estructuras como naves, entreplantas, elementos auxiliares…
1.Administrador de carga
Se pueden crear hipótesis de carga (carga muerta, sobrecarga uso, nieve, viento…) y también se pueden crear combinaciones de hipótesis de carga.
2.Conectores de soldadura de arista
Es posible comprobar y dimensionar cordones de soldadura aplicando la norma Eurocódigo 3.
3.Estudios de optimización topológica
Capacidad para descubrir nuevas alternativas de diseño de material mínimo bajo carga estática elástica lineal y al mismo tiempo cumplir con los requisitos de tensión, rigidez y vibración de los componentes.
4.Simulación de frecuencia
Se pueden determinar los modos naturales de vibración de una estructura, lo que es importante para las estructuras que experimentan vibraciones en su entorno de trabajo y que pueden generar fenómenos de resonancia.
5.Simulación de pandeo o colapso
El modo de falla por pandeo para componentes largos y delgados es por colapso con carga por debajo del límite elástico del material. El estudio de pandeo predice el factor de carga de pandeo de los componentes.
6.Simulación térmica
Solución de problemas térmicos transitorios y de estado estacionario para temperatura, gradiente de temperatura y flujo de calor. Los resultados del análisis térmico se pueden importar como cargas a Estudios estáticos.
7.Simulación de prueba de caída
Capacidad para analizar el efecto del impacto de la pieza o el ensamblaje en la superficie objetivo.
8.Diseño de recipientes a presión
El estudio de recipientes a presión calcula la tensión linealizada, clave para un diseño de presión seguro.
9.Simulación no lineal
Cálculo de efectos de cargas dinámicas, vibraciones forzadas, impacto o carga de choque para materiales elásticos lineales.
Los tipos de estudio son:
Análisis de historial de tiempo modal
Análisis de armónicos
Análisis de vibración aleatoria
Análisis de espectro de respuesta.
El análisis no lineal permite a los usuarios analizar el comportamiento de materiales complejos, como metales, cauchos y plásticos postfluidos, además de tener en cuenta las grandes deflexiones y el contacto deslizante.
Los modelos de materiales complejos en los estudios estáticos no lineales se pueden utilizar para calcular la deformación permanente y las tensiones residuales debido a cargas excesivas, así como para predecir el rendimiento de componentes, como resortes y sujetadores de clip.
El estudio dinámico no lineal tiene en cuenta el efecto de las cargas variables en tiempo real. Además de resolver problemas estáticos no lineales, los estudios dinámicos no lineales pueden resolver problemas de impacto.
10.Simulación dinámica lineal
Cálculo de efectos de cargas dinámicas, vibraciones forzadas, impacto o carga de choque para materiales elásticos lineales. Los tipos de estudio son :
Análisis de historial de tiempo modal
Análisis de armónicos
Análisis de vibración aleatoria
Análisis de espectro de respuesta
Espero haberte servido de ayuda con este post sobre SOLIDWORKS Simulation Premium, si todavía quieres saber más no dejes de visitar nuestra plataforma de formación online, allí encontrarás diferentes cursos de SOLIDWORKS que pueden resultarte interesantes y sobre todo ayudarte a mejorar tus habilidades con esta potente herramienta.
¿Podríamos usar SOLIDWORKS Flow Simulation para simular la dispersión de patógenos en un recinto ventilado con presencia humana?
La crisis sanitaria que estamos atravesando, ha desembocado en un sin fin de estudios relacionados con ella en muchos y diferentes sectores. Desde ensayos clínicos, hasta diferentes pruebas para evitar la propagación del virus que provoca la enfermedad Covid-19.
Una vez más SOLIDWORKS nos lo pone fácil y nos permite con sus herramientas y aplicaciones hacer estudios y simulaciones para diferentes proyectos y situaciones. La crisis sanitaria supone un contexto en el que podemos trabajar con esta herramienta y hacer diferentes casos de estudio.
La respuesta a la pregunta planteada al principio de este post es: ¡sí!, podemos usar SOLIDWORKS Flow Simulation para simular la dispersión de patógenos en un recinto ventilado y con presencia humana. Debes saber que esta herramienta tiene dos módulos complementarios que son el HVAC y el módulo de refrigeración de dispositivos electrónicos.
Pues bien, Con la herramienta de simulación SOLIDWORKS Flow Simulation y su complemento HVAC es posible, entre otros muchos tipos de estudios, obtener trazados de calidad de aire y dispersión de contaminantes en recintos con o sin ventilación y con ocupación humana.
Para ilustrar un poco las capacidades del software para este tipo de casos de estudio, pongo el siguiente ejemplo. Se trata de una sala de aislamiento de un hospital, estimaremos la efectividad del sistema de ventilación con respecto a la eliminación de contaminantes.
Los parámetros que reporta el módulo HVAC para estimar la efectividad del sistema de ventilación con respecto a la eliminación de contaminantes son:
Efectividad de eliminación de contaminantes (CRE).
Índice de calidad del aire local (LAQI).
Para poder realizar la simulación, es preciso definir correctamente las condiciones de contorno con sus parámetros:
Caudal de entrada ventilación forzada = 4,8 m3/min
Caudal de salida ventilación forzada = 2,6 m3/min
Presión atmosférica rejilla a baño = 101,325 Pa y 19,5 ºC
Caudal de aire exhalado contaminado de paciente = 12 l/min
Para ver cómo cambia la calidad del aire con respecto al contaminante contenido a través de la habitación, creamos un trazado de corte con el parámetro LAQI del aire exhalado del paciente a una distancia de 1 m del piso, es decir, ligeramente por encima del nivel de la cabeza del paciente. Cuanto mayor sea el valor, menor será la concentración del contaminante y mejor se eliminará. Un valor igual o mayor que 1 indica aire limpio.
Puedes echar un vistazo al siguiente video, para ver una animación de este trazado a lo largo de toda la altura de la habitación.
También es posible trazar las trayectorias del flujo exhalado contaminado, podemos representarlo de múltiples formas:
Observa en el siguiente video una animación de este trazado a lo largo de toda la altura de la habitación.
A modo de ejemplo, esto sería un planteamiento sencillo del problema, si quisiéramos ser más finos en la simulación podríamos incluir un caudal de inhalación en la boca de personas sanas, incluso la definición de las propias partículas del virus. HVAC también tiene la capacidad de simular la dispersión de partículas en suspensión, (en ese caso habría que dar datos físicos de dichas partículas).
Por otro lado, hemos simplificado el caso como un estudio Estacionario, esto es, el aire exhalado del paciente es continuo en el tiempo, si quisiéramos considerar un caudal variable en función del tiempo podríamos hacerlo sin problema, en ese caso tendríamos que hacer un estudio Transitorio.
Espero que este artículo os haya resultado interesante, si todavía quieres saber más sobre esta herramienta, puedes echar un vistazo a este otro post donde hablo sobre otras aplicaciones de flow simulation. Si quieres aprender a usar o mejorar tus habilidades con SOLIDWORKS, no dejes de visitar nuestra plataforma de formación online, donde yo mismo soy profesor. Ahí encontrarás cursos de diferentes niveles y duración que te pueden resultar muy interesantes.
¡No olvides compartir este post en tus redes sociales!
Los análisis de simulación son una de las tareas más complejas de realizar, pero que a su vez aportan un gran valor añadido a la empresa que los realiza.
La simulación es un recurso muy útil para todas las empresas del sector industrial. Sin embargo, es muy común que no todas las empresas necesiten realizar simulaciones continuamente, sino para un proyecto específico o durante un tiempo limitado. Es por ello que, desde Easyworks, te ofrecemos la posibilidad de subcontratar los servicios avanzados de simulación y análisis estructural.
Estos serán útiles para validar estructuras tradicionales o singulares y así evitar la fabricación de costosos prototipos. Podremos validar tanto estructuras tradicionales como aquellas que por su singularidad no cuenten con una regulación normativa a la hora de justificar su capacidad resistente y aptitud.
El Método de los Elementos Finitos es el más adecuado para simular el comportamiento mecánico de diseños complejos e innovadores.
¿Qué elementos podemos analizar?
Estructuras fijas y provisionales: Escaleras, pasarelas, estanterías comerciales y logísticas, torres para vallas publicitarias…
Estructuras móviles y auxiliares: Grúas de izado, carretillas de carga y contenedores, jaulas de servicio y mesas elevadoras.
Útiles y uniones especiales: útiles de izado, conexiones singulares.
Maquinaria: Componentes de máquina, bastidores, bancadas.
Optimización Topológica y otros: Aligeramiento de componentes de todo tipo, estudios térmicos, dinámica de fluídos.
¿Qué análisis podemos realizar?
Estudios estáticos lineales: Tensiones, desplazamientos, deformaciones unitarias y factor de seguridad para los componentes con material lineal. Cálculo de uniones atornilladas y soldadas.
Estudios de frecuencia: Frecuencias naturales y formas modales en piezas y ensamblajes.
Estudios de pandeo: Cargas críticas de pandeo lineales y los modos de deformación en piezas y ensamblajes.
Estudios térmicos: Analizan la distribución de temperatura y el flujo de calor debido a la conducción, la convección, la radiación y análisis de tensiones térmicas.
Estudios de fatiga: Análisis de la vida y daños del diseño debidos a las cargas cíclicas definidas por eventos de amplitud constante o variable.
Estudios no lineales: Estudios no lineales estáticos y dinámicos. Tensiones, desplazamientos, deformaciones unitarias para los componentes con material no lineal.
Si tienes cualquier duda, en nuestra web de servicios puedes informarte de todas las formas en las que Easyworks puede ayudar a tu empresa. Si quieres contactar con nosotros, puedes hacerlo a través de nuestro formulario de contacto.
Aprovechamos para regalarte un ebook gratuito donde entenderás mejor las ventajas de la simulación para tu empresa.
En la vida real muchos fenómenos físicos no suceden de manera independiente, a menudo se presentan de forma simultánea, mezclando problemas mecánicos, térmicos, de dinámica de fluidos y cinemáticos…
SOLIDWORKS Simulation resuelve este problema desacoplando dichos fenómenos y simulándolos de forma secuencial y dependiente en un proceso muy sencillo.
Gracias a este enfoque podemos secuenciar de múltiples formas estudios provenientes de los tres complementos de simulación: SOLIDWORKS Simulation; SOLIDWORKS Flow Simulation; SOLIDWORKS Motion.
En el presente post, demostraremos cómo calcular la distribución de presiones debidas a la acción del viento sobre una estructura compleja de grandes dimensiones. A continuación, vamos a transferir esas cargas a SOLIDWORKS Simulation con la finalidad de realizar un análisis estático y así poder determinar su resistencia y estabilidad frente al vuelco.
Para este ejemplo vamos a suponer un viento huracanado de 40 m/s = 144 km/h impactando lateralmente contra un letrero lastrado cuya altura es de 7 metros.
Se trata de averiguar cuál será el lastre mínimo necesario para evitar el vuelco de la estructura.
El análisis conjunto de SOLIDWORKS
Flow Simulation y SOLIDWORKS Simulation nos permitirá determinar
cuál ha de ser la carga mínima necesaria en las áreas de lastre para mantener
estable la torre cuando el viento actúa en una determinada dirección.
NOTA: Tendríamos que
realizar este estudio para distintas direcciones de viento, sin embargo, para
ilustrar el procedimiento tan sólo desarrollaremos el ejemplo para una sola
dirección.
Estos serían los pasos a seguir:
1.- Crear proyecto
Creamos un nuevo estudio
utilizando el asistente:
a) Se trata de un Análisis de tipo Externo, se excluyen todas las cavidades internas del modelo y se establece la acción de la gravedad en la dirección correcta.
b) Se toma como fluido el Aire
c) En Condiciones de Contorno dejamos los valores por defecto:
d) Es en el apartado de
Condiciones ambientales Iniciales donde especificamos la velocidad de 40 m/s en
la dirección correspondiente:
2.- Ajustar Dominio
Computacional
Ajustamos las dimensiones del Dominio Computacional para capturar bien todo el fenómeno, recordad que haremos este estudio para el viento actuando en el sentido opuesto al eje global X, por esta razón hemos dado más dimensión al dominio a barlovento:
3.- Establecer los parámetros de la malla global
Ajustamos los parámetros de malla global con valores apropiados:
4.- Ejecutar estudio
5.- Crear trazados
Creamos trazados de corte para las velocidades y trazados de superficie para las presiones relativas sobre los paramentos del letrero.
6.- Exportar resultados a Simulation
En el menú Herramientas, Simulación de flujo, seleccione Herramientas, Exportar resultados a simulación.
7.- Definir un estudio de simulación de SOLIDWORKS
En la pestaña Simulation, seleccionamos Nuevo Estudio. Nombramos el estudio como Efectos del viento. En la lista Tipo, seleccionamos el icono Estático. Hacemos clic en Aceptar. El árbol de estudio de simulación aparecerá en la parte inferior del FeatureManager.
8.- Aplicar las propiedades del material
Hacemos clic con el botón derecho
en la carpeta Piezasen el gestor de simulación y seleccionamos Aplicar
el material a todos los sólidos…
Debajo de la carpeta DIN Acero (estructural), seleccionamos 1.0044 (S275JR). Hacemos clic en Aplicar y Cerrar.
9.- Importar cargas desde SOLIDWORKS Flow Simulation.
Hacemos clic en el botón derecho en el estudio Efectos del viento en el gestor de simulación y seleccionamos Propiedades…
Hacemos clic en la pestaña Incluir
efectos térmicos/de fluidos.
En el apartado Presiones desde un análisis de fluidos, hacemos clic en la casilla de verificación junto a Incluir los efectos de la presión de fluidos desde SOLIDWORKS Flow Simulation. Hacemos clic en el botón … situado a la derecha del campo en blanco, elegimos el archivo de resultados de SOLIDWORKS Flow Simulation y hacemos clic en Abrir.
Hacemos clic en Aceptar.
10.- Crear restricción fija.
Hacemos clic en el botón derecho en Sujeciones en el gestor de simulación y seleccionamos Geometría fija. Seleccionamos la cara inferior de la placa de anclaje. Hacemos clic en Aceptar.
11.- Crear malla.
Hacemos clic con el botón derecho en Malla en el gestor de diseño y seleccionamos Crear malla. Adoptamos la configuración que figura en la captura de pantalla. Además, aplicamos controles de malla para el fuste del letrero.
12.- Ejecutar el análisis.
Hacemos clic con el botón derecho
en Efectos del viento en el gestor de simulación y seleccionamos Ejecutar.
13.- Ver el trazado de tensiones y desplazamientos.
Para ver los resultados, expandimos la carpeta Resultados y hacemos doble clic en Tensiones1 y en Desplazamietos1.
14.- Momento volcador
Ahora consultamos las fuerzas de reacción en la cara que hemos fijado de la placa de anclaje. Para ello, en el menú contextual de la carpeta Resultados, seleccionamos Enumerar fuerza resultante…
En el PropertyManager elegimos Fuerza de cuerpo libre,
para así poder seleccionar un punto de referencia que nosotros hemos creado y
nombrado como O, luego seleccionamos la cara fija de la placa.
Al pulsar el botón Actualizar obtenemos el momento de reacción Mz respecto al punto O, si ahora dividimos este valor por la distancia entre centros de gravedad de los pesos de lastre, obtendremos el par de vectores F equivalente.
15.- Conclusión.
Por tanto, para mantener el letrero en equilibrio para esta hipótesis de viento (40 m/s en dirección -X), el peso del lastre P tendrá que ser mayor o igual que F para evitar la componente ascendente.
«P ≥ F = Mz / d = 1,33 x 105 / 3,36 = 39.583 N»
Luego, la masa en kilogramos del lastre para el extremo desfavorable tendrá que ser no menor de:
Han sido muchas las mejoras y novedades introducidas en las nuevas versiones de SOLIDWORKS. En este post nos centraremos en lo relativo al aumento de rendimientodeSOLIDWORKS Simulation 2020, implementado para estudios estáticos lineales y optimizado para casos de carga múltiple, con esta actualización notaréis una sorprendente reduccióndetiempo de solución total, os muestro la diferencia con un primer caso de estudio, se trata de la optimización topológica de una biela sometida a una serie de casos de carga:
El cálculo efectuado en SOLIDWORKS Simulation 2019 arroja un tiempo de solución total de 15 minutos 42 segundos.
Este mismo caso resuelto con SOLIDWORKS Simulation 2020 reporta los resultados con un tiempo de solución total de 10 minutos 47 segundos.
Esto supone una reducción de tiempo de aproximadamente un 30%.
SOLIDWORKS Simulation 2019
SOLIDWORKS Simulation 2020
Pero podréis notar reducciones mucho más espectaculares dependiendo del tipo de estudio, por ejemplo, resolviendo un estudio estático lineal para este amortiguador hemos pasado de un tiempo de solución total 7 minutos 18 segundos a nada menos que 1 minuto 41 segundos, esto supone una reducción en el tiempo de cálculo superior a un 70%, espectacular!
SOLIDWORKS Simulation 2019
SOLIDWORKS Simulation 2020
Como conclusión, podemos afirmar, sin lugar a dudas, que el rendimiento de SOLIDWORKS Simulation 2020 aportará una mejora significativa a vuestro flujo de trabajo, aumentando vuestra productividad.
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