Simulación con Elementos Finitos en SolidWorks

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Diego Marín Venegas
hace 7 años
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1 Simulación con Elementos Finitos en SolidWorks Duración: 6 clases (4 hs cada clase) Se provee una computadora por alumno para ejercitación en clase. Requisitos previos: es recomendable tener un manejo de conceptos básicos de SolidWorks y conocimientos elementales de análisis de tensiones. Descripción: Este curso está diseñado para aumentar la productividad de los usuarios de SolidWorks con el módulo SolidWorks Simulation y cubre en profundidad los aspectos básicos del Análisis de elementos finitos (FEA, Finite Element Analysis) y el proceso completo comprendido entre el mallado y la evaluación de resultados para piezas y ensamblajes. El curso trata el análisis de esfuerzos estáticos, el tratamiento de elementos de unión y contactos, generación de modelos y mallas de elementos finitos para distintos elementos estructurales como sólidos, láminas y barras. Además se verán temas relacionados con refinamientos de malla y validación de los resultados para cerciorarse el nivel de precisión de los mismos. Quién debería realizarlo: Todos los usuarios de SolidWorks que deseen crear mejores diseños mediante la evaluación del comportamiento de sus piezas y ensamblajes en condiciones reales de servicio. A modo de ejemplo de lo que es posible analizar con SolidWorks Simulation consideremos la tapa de caja reductora mostrada en las figuras Esta tapa es sometida a esfuerzos durante el montaje los cuales pueden ser simulados mediante la aplicación de cargas y condiciones de sujeción obteniendo los resultados de desplazamientos mostrados a continuación:

2 Como en este ejemplo no se alcanzó la rigidez mínima requerida se decidió modificar el diseño incorporando un nervio rigizador. Obteniéndose ahora sí un resultado menor en desplazamientos, como se ve en tope de la escala. Debemos resaltar que todo el análisis y refuerzo se efectuó sin salir del SolidWorks que permite validar el diseño de manera muy interactiva. Incluso es posible guardar los resultados intermedios y hacer estudios de diseño de manera automática para validar diferentes alternativas. Éstos son los temas que se tratarán en el curso: Lección 1: El proceso de análisis El proceso de análisis Estudio de caso: Tensión en una chapa Opciones de SolidWorks Simulation Preprocesamiento Mallado

3 Posprocesamiento Estudios múltiples Informes Lección 2: Controles de malla, concentraciones de tensión y condiciones de contorno Control de malla Estudio de caso: El soporte en L Estudio de caso: Análisis de un soporte con redondeo Estudio de caso: Análisis de un soporte soldado Entender el efecto de las condiciones de contorno Lección 3: Análisis de un ensamblaje con contactos Análisis de contacto Estudio de caso: Pinza con contacto global Pinza con contacto local Lección 4: Ensamblajes autoequilibrados simétricos y libres Piezas de ajuste por contracción Estudio de caso: Ajuste por contracción Análisis con muelles blandos Lección 5: Análisis de un ensamblaje con conectores Conexión de componentes Conectores Estudio de caso: Pinzas de presión Lección 6: Mallas compatibles e incompatibles Mallado compatible e incompatible Estudio de caso: Rotor Lección 7: Análisis de un ensamblaje con refinamiento de mallado Control de malla en un ensamblaje Estudio de caso: Junta cardán Descripción del problema Primera parte: Análisis de malla gruesa con calidad de borrador Segunda parte: Análisis de malla de alta calidad

4 Lección 8: Análisis de componentes finos Componentes finos Estudio de caso: Polea Primera parte: Malla con elementos sólidos Segunda parte: Malla sólida refinada Sólido frente a vaciado Creación de elementos de vaciado Tercera parte: Elementos de vaciado: superficie de plano medio Comparación de resultados Estudio de caso: Soporte colgante de vigueta Lección 9: Vaciados y sólidos de mallado mixto Sólidos y vaciados de mallado mixto Estudio de caso: Recipiente a presión Lección 10: Sólidos, vigas y vaciados de mallado mixto Mallado mixto Estudio de caso: Separador de partículas Lección 11: Escenarios de diseño Estudio de diseño Estudio de caso: Diseño de suspensión Primera parte: Casos de carga múltiple Segunda parte: Modificación de geometría Lección 12: Análisis de tensión térmica Análisis de tensión térmica Estudio de caso: Lámina bimetálica Examinar resultados en sistemas de coordenadas locales Guardar el modelo en su estado deformado Lección 13: Mallado adaptativo Mallado adaptativo Estudio de caso: Soporte de sujeción Estudio de h-adaptabilidad Estudio de p-adaptabilidad Elementos h frente a elementos p - Resumen

5 Lección 14: Análisis de gran desplazamiento Análisis de gran desplazamiento frente a análisis de pequeño desplazamiento Estudio de caso: Abrazadera Primera parte: Análisis lineal de pequeño desplazamiento Segunda parte: Análisis no lineal de gran desplazamiento

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