ANALISIS DE ELEMENTOS FINITOS FEA

ANALISIS DE ELEMENTOS
FINITOS (FEA)
Es el modelado de productos y sistemas en un entorno virtual, con el propósito de
encontrar y resolver posibles problemas estructurales o de funcionamiento.
Se utiliza en una amplia gama de industrias pero es mas frecuente en industrias
aeronáuticas, biomecánicas y de automoción.

QUE ES?


Un modelo de elementos finitos (FE) comprende un sistema
de puntos,llamados "nodos", que forman el diseño. Conectado
a estos nodos están elementos finitos que forman una malla de
elementos finitos y contienen las propiedades estructurales
del modelo de material y permite conocer cómo va a
reaccionar ante ciertas condiciones.



La densidad de la malla de elementos finitos puede variar por
todo el material, dependiendo del cambio esperado en los
niveles de estrésde un área en particular. Puntos de interés
pueden incluir puntos de fractura del material previamente
probado, filetes, esquinas, detalle complejo y áreas de alto
estrés.

Cada esquema de modelado requiere un rango diferente de propiedades que se
definen, tales como:


Áreas Sección



Momentos de inercia



Constante torsional



Espesor de la placa



Resistencia a la flexión



Cizallatransversal

Para simular los efectos del mundo real en entornos de trabajo FEA, diversos
tipos de carga pueden ser aplicados al modelo FE, incluyendo:


Nodal: fuerzas, momentos, desplazamientos, velocidades, aceleraciones,
temperatura y flujo de calor



Elemental: distribuida de carga, presión, temperatura y flujo de calor



Cargas del cuerpo de aceleración (gravedad)

BENEFICIOS
FEA sepuede utilizar en diseño de nuevos productos, o para
mejorar un producto existente, asegurando que el diseño tendrá
las especificaciones requeridas antes de realizar la fabricación.
Con FEA puede:


Predecir y mejorar el rendimiento y la fiabilidad del producto



Reducir prototipos físicos y pruebas



Evaluar diferentes diseños y materiales



Optimizar diseños y reducir el uso de materialesANALISIS Y PRUEBAS MODAL


Análisis modal es el estudio de las propiedades dinámicas de las
estructuras lineales, con base en pruebas estructurales o de
elementos finitos de simulación basado análisis. Estas propiedades
dinámicas incluyen las frecuencias de resonancia (también llamados
"frecuencias naturales" o "frecuencias propias"), y los modos
estructurales (o "modos propios"). Laspropiedades dinámicas
dependen de la masa, la rigidez y la distribución de amortiguación
sobre la estructura, y determinan el comportamiento de la vibración
estructural cuando se expone a cargas operacionales.

FUNCIONAMIENTO Y
APLICABILIDAD
Durante la fase de análisis modal, los espectros de frecuencia de
excitación y los espectros de frecuencia de respuesta se utilizan para
calcular las funciones derespuesta de frecuencia (FRF). Esos FRF
teóricamente se pueden expresar como una combinación lineal de los
contribuyentes modales. Como tales, pueden ser utilizados para
determinar los parámetros modales utilizando diversas metodologías
de ajuste de curva.
Los resultados de las pruebas y análisis modal se utilizan en diversas
simulaciones y prueba de aplicaciones, incluyendo cálculos de
respuesta devibración, análisis de la causa raíz de los problemas de
vibración y detección de daños, también para añadir flexibilidad al
análisis multicuerpo, y para acelerar la durabilidad y simulaciones
vibro-acústico. Cálculos basados en Modal son muy eficaces y
permiten la evaluación eficiente de los cambios estructurales en las
respuestas de ningún tipo.

BENEFICIOS
Análisis modal realiza a través decualquiera de las pruebas
estructurales o simulación basado en el análisis de elementos
finitos que le ayuda a:


Comprender cómo vibra una estructura



Correlacionar y actualizar los modelos de simulación



Cálculos de Aceleración, vibro-acústica estructural y
durabilidad



Simulación de flexibilidad en los modelos multicuerpo

EJEMPLOS
Estos son ejemplos de las aplicaciones de software...