capitulo 3

Capítulo 3

PRINCIPIOS DE MODELACIÓN DE EVENTOS
MECÁNICOS EN ALGOR FEA.
3.1.Introducción

Uno de los grandes problemas a los que se enfrenta la modelación de eventos
mecánicos usando el método de elementos finitos, es la veracidad de los resultados, ya que
si bien es cierto que la técnica de elementos finitos nos es exacta desde sus fundamentos
por ser un método numérico para la soluciónde ecuaciones, tenemos que añadir aun un
factor de error mayor debido a la modelación y a los problemas para generar diseños en
CAD fiables, que sean representativos del modelo físico real y que las condiciones de
operación y de frontera de los modelos.

Ilustración 3-1 Modelación en MES de Impacto en Puerta.

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Básicamente, el método de elementos finitos presenta 2 grandesdesventajas, el
primero es que es un método numérico y su precisión depende de la cantidad de nodos que
se puedan incluir en una sola pieza, ya que a mayor numero de nodos, se obtiene un
resultado mucho mas certero, sin embargo, un mayor número de nodos, también representa
una mayor cantidad de ecuaciones y por lo tanto, una mayor cantidad de recursos
computacionales empleados para la solución dedichas ecuaciones y a su ves también
representa tiempo – maquina empleado para tener un resultado.

La segunda desventaja que tiene el método de elementos finitos, es la modelación,
ya que para que una simulación sea representativa de los fenómenos físicos estudiados,
tiene que considerarse los factores más preponderantes que afecten directamente los
resultados. Por ejemplo, al estudiar una piezasometida a cargas estáticas, en la vida real,
también esta afectada por el coeficiente de expansión térmica y por lo tanto, los resultados
serán afectados también por la temperatura a la que se encuentre la pieza, pero dado que la
magnitud de las cargas estáticas exceden por gran medida este factor, es entendible asumir
que la temperatura, la gravedad o algún otro factor, no nos afecta en ladeterminación de
esfuerzos de la pieza estudiada, pero tenemos que estar concientes que los resultados no son
la realidad, es una aproximación.

Es básicamente por estas razones, por lo que el futuro de la ingeniería asistida por
computadora, se encuentra ligada en la habilidad de representar de forma precisa el
comportamiento natural de un fenómeno.

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ALGOR FEA, cuenta con una granvariedad de módulos aplicados a diferentes
campos de estudio, pero uno de los mas importantes, es el módulo de simulación mecánica
de eventos, o por sus siglas en ingles MES (Mechanical Event Simulation) ya que dentro de
este módulo, el usuario puede simular diferentes escenarios y situaciones de tal modo que
ingenieros de cualquier disciplina, puedan tener una idea acerca del desempeño de susdiseños.

El módulo MES, brinda la posibilidad de realizar análisis cinemáticos en función
del tiempo, empleando el método de elementos finitos, lo que provee la facultad de analizar
y simular de forma simultánea, flexiones, movimiento y en si, la interacción dinámica de un
ensamble de piezas.

Existen algunos otros programas en el mercado para el análisis dinámico y
cinemático, pero lasventajas que MES de ALGOR presenta sobre algún otro software,
además de su disponibilidad en la universidad para la realización de este estudio, es que no
cuentan con interfases que permitan determinar la interacción entre las superficies de
contacto del ensamble de piezas, por lo que los procesos típicos de transferencia de cargas
de una pieza que tenga condiciones de frontera a una piezaensamblada desde estos
programas, no es posible y por lo tanto se tendría que analizar pieza por pieza estimando
dicha transferencia de cargas y la precisión de los resultados no sería del todo confiable.

Entre alguno de los detalles mas importantes que ofrece el módulo MES de
ALGOR, es que por medio de este software se pueden calcular las cargas y esfuerzos
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cuando tiene lugar el...