Seleccionar página

En cualquier industria dedicada a la fabricación, el diseño industrial juega un papel fundamental. La ingeniería mecánica se ve especialmente afectada por la evaluación de nuestros diseños, que marcan la diferencia entre la eficiencia y los fallos de fabricación. En este punto, los mejores programas de análisis de elementos finitos ejercen un papel fundamental.

Mejores programas de Análisis de Elementos Finitos: TOP 5, espacial

¿Qué es el Análisis de Elementos Finitos?

El Análisis de Elementos Finitos (FEA, en inglés) es un sistema de cálculo matemático integrado en distintos software para el diseño industrial o de estructuras. Con los programas de Análisis de Elementos Finitos se puede determinar el comportamiento de una pieza de una máquina, las palas de un helicóptero o el motor de un coche, por ejemplo, ante distintas situaciones representadas en las variables matemáticas.

programas de Análisis de Elementos Finitos

Analizan cuestiones relacionadas con:

  • el calor
  • las vibraciones
  • el flujo de líquidos
  • el movimiento
  • la tensión mecánica
  • la fatiga…

Ofrecen la posibilidad de eliminar costes derivados de errores durante el proceso productivo. Permitiendo probar la funcionalidad de la pieza y conocer sus cualidades técnicas, antes de llevar a cabo el proceso físico de fabricación.

La combinación de las matemáticas, la física y la informática; abre un mundo de posibilidades donde todo se puede probar en laboratorio. Y es posible saber con certeza que lo que estamos fabricando responde a los más altos estándares de calidad, funcionalidad y seguridad.

Mejores programas de Análisis de Elementos Finitos: TOP 5, industria

¿Qué puede hacer el Análisis de Elementos Finitos por tu fábrica?

¡Mucho! Para empezar, puedes ahorrar mucho tiempo, mucho dinero y mucho esfuerzo. Los derivados de fallos de fabricación, parones, controles de calidad… Más las consecuencias negativas respecto a cumplimiento de fechas de entrega de pedidos o estándares del cliente, entre otras cosas.

Es necesaria la intervención de especialistas en la materia como un diseñador técnico mecánico. Que utilizarán programas de Análisis de Elementos Finitos para diseñar cualquier pieza o máquina (componentes o sistemas complejos), basándose en datos reales. Le permite saber de antemano si esa pieza cumplirá su función y hasta dónde es capaz de responder o se estropeará, romperá o fallará.

Fabricación optimizada

Así, el diseño y desarrollo de cualquier componente nuevo o cambios sobre piezas que necesitan mejorar, se hace de forma fiable porque se sabe antes de su fabricación si funcionará como se espera.

La pieza que se fabrica de forma física ha sido diseñada teniendo en cuenta los datos que aporta el Análisis de Elementos Finitos. Es decir, es un diseño eficiente. Por todo ello, tanto si lo empleas en tus productos como en tus máquinas, estarás optando por una solución segura.

Mejores programas de Análisis de Elementos Finitos: TOP 5, componentes

¿Cómo funcionan los programas de Análisis de Elementos Finitos?

Los programas de Análisis de Elementos Finitos cuentan con toda la información sobre los materiales involucrados en un diseño. Esta información junto a otros datos sobre la pieza y las circunstancias a la que vamos a exponerla, componen una ecuación diferencial multivariable (es decir, que tiene en cuenta muchas situaciones/variables desconocidas) y sus derivadas parciales (cada una de ellas analizadas por separado).

Se trata de una ecuación diferencial parcial, de gran complejidad para resolver a mano pero “sencilla” para un programa informático. El software recrea la pieza en 3D y la analiza por partes.

La telaraña

Una malla, parecida a una tela de araña, divide en pequeños segmentos la pieza en 3D. Pero no todos tienen el mismo tamaño. Las zonas interiores o los puntos de mayor estrés o fractura, las esquinas… Son zonas delicadas que deben analizarse en profundidad. La malla aquí presenta trocitos más pequeños formando una telaraña muy densa.

Cada uno de estos trozos será analizado por separado a través de ecuaciones diferenciales parciales. Se trata de un análisis matemático del comportamiento de la pieza diseñada en cada zona.

Así se pueden corregir errores antes de su fabricación. Crear un modelo resistente o elástico… De tal manera, que convierte al diseño en un modelo eficiente porque ya ha sido verificado de antemano. Por eso, se considera que los programas de Análisis de Elementos Finitos resuelven problemas de mecánica estructural, entre otras cosas.

Mejores programas de Análisis de Elementos Finitos: TOP 5

Llegados a este punto vamos a hablar un poco más sobre las herramientas informáticas que son capaces de elaborar tan complejo pensamiento matemático. Aportan luz sobre problemas complejos ofreciendo soluciones numéricas que ayudan, ¡y mucho! a tomar decisiones objetivas de fabricación. Se trata de los software FEA.

programas de Análisis de Elementos Finitos

Ansys

Este fantástico software de simulación permite diseñar sin errores. A través de la reproducción en modelo 3D de la pieza o producto sobre el que se va a realizar pruebas de verificación. Tiene módulos específicos para la fabricación aditiva, análisis de sistemas multicuerpo y análisis de dinámicas lineal y no lineal.

Entre sus aplicaciones cuenta con: análisis de fuerza, hidrodinámica, análisis del cuerpo rígido, impacto, durabilidad, composición, análisis térmico…

programas de Análisis de Elementos Finitos

Versatilidad

Se trata de un software tan versátil y completo que funciona fenomenal sea cual sea el nivel del diseñador industrial. Cuenta con una interfaz muy intuitiva. Y es fácil obtener resultados que sean cómodamente aplicables en cualquier organización.

Su módulo específico para ingeniería mecánica Ansys Mechanical es genial para analizar el comportamiento y asignar materiales en el diseño mecánico.

programas de Análisis de Elementos Finitos

COMSOL Multiphysics

Programa dividido en módulos combinables entre sí. Cuenta con un Software FEA para la ejecución de análisis estructurales dentro del Módulo de Mecánica Estructural.

Se trata del complemento COMSOL Multiphysics, con el que se puede llevar a cabo tareas de modelado y análisis del comportamiento mecánico de estructuras sólidas. Con este módulo se puede trabajar los niveles de tensión, las deformaciones, la rigidez, la respuesta a cargas dinámicas…

programas de Análisis de Elementos Finitos

Subiendo el nivel

Junto con otros módulos especializados en otras áreas de análisis, reproduce situaciones más complejas donde puede observarse el comportamiento de la pieza o equipo en relación al calor, el electromagnetismo o los flujos de fluidos.

Simulation Mechanical

La compañía Autodesk, a quien pertenece AutoCAD, tiene varios programas dedicados a la simulación virtual ideales para el diseño industrial y el diseño técnico mecánico. Entre ellos, cuenta con Simulation Mechanical, que permite realizar Análisis de Elementos Finitos. Y simulaciones sobre componentes mecánicos.

Junto a él tiene otras soluciones para la simulación en el diseño de productos específicos en dinámica de fluidos y análisis de modelos estructurales (tanto amplios como modelos complejos).

Altair HyperWorks Suite

Se presenta como un programa eficiente en el que los diseñadores industriales obtienen los datos que necesitan de forma muy rápida. “Las áreas de aplicación incluyen evaluación de resistencia y rigidez, durabilidad, contacto térmico y análisis de tensiones”.

Modelos grandes

Altair HyperWorks Suite cuenta con una amplia gama de productos de modelado y visualización muy específicos. Entre ellos, se encuentra HyperMesh, un procesador de elementos finitos de alto rendimiento para modelos más grandes.

También destaca OptiStruct, con el que valorar posibles problemas en las estructuras tanto lineales como no lineales aplicando cargas estáticas y también dinámicas. Muy práctico en la industria de la automoción para la evaluación de los chasis.

AutoFEM Análisis

AutoFEM Análisis ha decidido facilitar la vida a los diseñadores industriales y ha integrado las soluciones de Análisis de Elementos Finitos con el programa AutoCAD en AutoCAD 3D FEA. Permite guardar los resultados con el dibujo principal y el cliente puede navegar por su sistema para verlo.

Viejo conocido

Además de las facilidades técnicas que supone, ahorra mucho tiempo a quienes ya dominaran el software de Autodesk porque mantiene la misma interfaz. Está dividido en módulos. Cada uno de ellos pensado para trabajar sobre un problema de análisis estructural y diseño mecánico como: análisis de fatiga o de oscilaciones.

Cuenta con una versión de software libre Análisis AutoFEM Lite, pero es más limitada: solo se puede seleccionar un cuerpo sólido para analizar y no puede resolver un sistema que no sea fijo, entre otras cosas.

¿Quieres ser el mejor? Invierte en diseño industrial

Una de las excelentes ventajas que ofrecen los programas de Análisis de Elementos Finitos es que permiten reducir el número de prototipos que deben ser fabricados. Al crear un gemelo virtual sobre el que se puede trabajar, se puede hacer investigación y desarrollo continuo sobre la pieza o producto.

Otra es que puedes responder a los cambios del mercado o las exigencias del cliente, adaptando el diseño para cumplir con las expectativas. Tu fábrica será flexible y estará preparada para responder a esos cambios. Además de mantenerse a la vanguardia del diseño en cuestiones técnica y mejora constante del producto.

Ansys y Proyecta Estudio: soluciones de diseño técnico mecánico a medida

Resuelve tus problemas de fabricación. Crea el producto que te diferencie de tus competidores. Y hazlo de la mano de los mejores: el equipo técnico de Proyecta Estudio. Somos especialistas en el diseño técnico mecánico. Sabemos lo importante que es ser competitivo en ingeniería y creemos profundamente en el trabajo bien hecho como clave del éxito.

Tu fábrica es importante. Aplicar mejoras en el diseño solo pueden traerte beneficios y una excelente reputación. Como expertos te recomendamos que las cuestiones de diseño las analices en profundidad. Por eso, te ofrecemos toda nuestra experiencia en el Análisis de Elementos Finitos de la mano de Ansys, para que todo funcione como es debido en tu fábrica. Consúltanos y empieza a mejorar tu rendimiento en cada euro invertido.

Otros enlaces de interés: