Diseño asistido por computadora

CAE – COMPUTER AIDED ENGINEERING) “INGENIERÍA ASISTIDA POR COMPUTADORA”
Engloba el conjunto de herramientas informáticas que permiten analizar y simular el comportamiento del producto diseñado. Es la tecnología que analiza un diseño y simula su operación para determinar su apego a las condiciones de diseño y sus capacidades. Hoy en día, CAE es casi dos tecnologías separadas: una es la aplicada ala mecánica y otra a la electrónica. Ambas realizan extensos análisis respecto de las leyes físicas, así como de los estándares de la industria. El CAE mecánico, en particular, incluye un análisis por elementos finitos (FEA, finite element analysis) para evaluar las características estructurales de una parte y programas avanzados de cinemática para estudiar los complejos movimientos de algunosmecanismos. El CAE electrónico, asimismo, permite verificar los diseños antes de fabricarlos, simular su uso y otros análisis técnicos para evitar perder tiempo y dinero.
Tiene por objetivo, básicamente, proporcionar una serie de herramientas que permitan fabricar la pieza diseñada. Los sistemas CAE posibilitan la simulación del comportamiento de una pieza, mecanismo o producto ante un fenómenodeterminado sin necesidad de disponer físicamente de esta pieza, mecanismo o producto. Los sistemas CAE nos proporcionan numerosas ventajas:
- Facilidad, comodidad y mayor sencillez en la etapa de diseño.
- Rapidez, exactitud y uniformidad en la fabricación.
- Alto porcentaje de éxito.
- Eliminación de la necesidad de prototipos.
- Aumento de la productividad.
- Productos más competitivos.
-Fácil integración, sin problemas adicionales, en una cadena de fabricación.
- Se obtiene un producto económico, de óptima calidad y en el menor tiempo posible.
Seguidamente se mencionan algunas de las principales aplicaciones CAE:
Cálculo de propiedades físicas: volumen, masa, centro de gravedad, momentos de inercia, etc.
Análisis tensional y cálculo mecánico y estructural: lineal y no lineal.Análisis de vibraciones.
Simulación del proceso de inyección de un molde: análisis dinámico y térmico del fluido inyectado (inyección virtual)
Simulación de procesos de fabricación: mecanizado, conformado de chapas metálicas, soldaduras, análisis de fijaciones (fabricación virtual)
Simulación gráfica del funcionamiento del sistema: Cálculo de interferencias, estudios aerodinámicos, acústicos,ergonómicos, etc. (prototipado virtual)
La reducción del tiempo y del costo, el descubrimiento de fallas en el diseño lo antes posible, y la mejora de la calidad y cualidades del producto son objetivos muy importantes en el desarrollo del mismo dentro de un ambiente de competitividad industrial.
Este conjunto de aplicaciones informáticas permite analizar cómo se comporta la pieza diseñada por elsistema CAD ante cambios de temperatura, esfuerzos de comprensión, tracción, vibraciones, etc. Esto permitirá seleccionar el material más adecuado para la pieza, así como efectuar las modificaciones necesarias para mejorar el rendimiento de la misma.
La posibilidad de realizar estas simulaciones antes de la existencia real de la pieza permite una reducción notable del tiempo necesario para laconstrucción de prototipos, sobre los que posteriormente se realizaban las pruebas para la selección de los materiales más adecuados.
Antes del desarrollo del CAE un cambio de material suponía la construcción de un nuevo prototipo, en lo cual se empleaban varios días; con el CAE sólo supone alterar una serie de parámetros, operación que dura escasos segundos.
Aunque esta técnica no elimina porcompleto la necesidad de construir prototipos, sí reduce drásticamente el número de pruebas a realizar con dichos prototipos y constituye una ayuda para poder identificar en una fase temprana la fiabilidad, el rendimiento, determinados problemas de coste, etc.
La Ingeniería Asistida por Ordenador también es conocida como Elaboración Virtual de Prototipos o Virtual Prototyping, debido a que permite...