investigacioin joselo

FEA / Análisis de elementos Finitos




El análisis de elementos finitos (FEA) es el modelado de productos y sistemas en un entorno virtual, con el propósito de encontrar y resolver potenciales (o actuales) problemas estructurales o de rendimiento. FEA es la aplicación práctica del método de elementos finitos (FEM), que es utilizado por ingenieros y científicos parar matemáticamente modelar yresolver numéricamente problemas de complejas estructuras, fluidos y de multifísica. El software FEA puede ser utilizado en una amplia gama de industrias, pero es más comúnmente utilizado en las industrias aeronáutica, biomecánica y de automoción.
Uno de los modelos de elementos finitos (FE) cuenta con un sistema de puntos, llamados "nodos", que constituyen la forma del diseño. Conectados a estosnodos están los mismos elementos finitos que forman la malla de elementos finitos y contienen el material y las propiedades estructurales del modelo, la definición de cómo va a reaccionar a ciertas condiciones. La densidad de la malla de los elementos finitos puede variar a través del material, en función del cambio esperado en los niveles de estrés de un área en particular. Partes que experimentangrandes cambios en stress por lo general requieren una densidad de malla superiores a los que la experiencia de variación supone poco o ningún esfuerzo. Los puntos de interés pueden incluir los puntos de fractura del material previamente probado, filetes, esquinas, detalles complejos, y áreas de alto estrés.
Los modelos FE pueden ser creados usando elementos en una dimensión (1D haz), dosdimensiones (2D shell) o tridimensionales (3D sólido). Mediante el uso de vigas y conchas en lugar de elementos sólidos, un modelo representativo se puede crear con menos nodos sin comprometer la precisión. Cada combinación de modelos requiere una diversa gama de propiedades que se definen como:
Áreas de la sección
Momentos de inercia
torsión constante
Espesor de la chapa
resistencia a la flexión
cortetransversal

Para simular los efectos de los entornos reales de trabajo en la FEA, los distintos tipos de carga se puede aplicar a la modelo de elementos finitos, incluyendo:
nodal: fuerzas, momentos, los desplazamientos, velocidades, aceleraciones, temperatura y flujo de calor
Elemental: carga distribuida, presión, temperatura y flujo de calor
Las cargas de aceleración del cuerpo (la gravedad)Los tipos de análisis son:
estática lineal: análisis lineal con las cargas aplicadas y las limitaciones que son estáticas
estática y la dinámica no lineal: los efectos debidos al contacto (donde una parte del modelo entra en contacto con otra), las definiciones de material no lineal (plasticidad, elasticidad, etc) y el desplazamiento de gran tamaño (las cepas que superan la teoría de baja cilindradaque limitan un enfoque de análisis lineal)
Modos Normal: frecuencias naturales de vibración
Respuesta dinámica: las cargas o movimientos que varían con el tiempo y la frecuencia
Pandeo: carga crítica en la que una estructura se vuelve inestable
La transferencia de calor: el cambio de conducción, radiación


Los resultados típicos calculados por el programa incluyen:
nodal desplazamientos,velocidades y aceleraciones
Las fuerzas elementales, deformaciones y tensiones


Beneficios de la FEA

FEA puede ser utilizado en el diseño de nuevos productos, o para refinar un producto ya existente, para asegurar que el diseño será capaz de realizar las especificaciones antes de la fabricación. Con FEA puede:
Predecir y mejorar el rendimiento y fiabilidad del producto
Reducir la creación de prototiposfísicos y pruebas
Evaluar los diferentes diseños y materiales
Optimizar el diseño y reducir el uso de materiales
















Evolución histórica del automóvil



Un rápido repaso de la evolución histórica del automóvil, desde la época de los carruajes hasta el concepto moderno de automóvil. El motor de combustión interna, sus patentes de invención y observaciones del desarrollo de la...