Simulación FEM y CFD, ¿Qué es? CAE en Fusion 360 [Próximamente]

  Autor: Jesús Aldaco de masterCAD    

  

Es bien sabido que, con la situación actual, la innovación es la meta principal en cualquier empresa. Resulta vital encontrar nuevos modos de desarrollo que tengan el objetivo de reducir costos de producción y tiempo de manufactura. Es tarea de los ingenieros y diseñadores asumir el reto actual y esforzarse para mejorar la industria.

Utilizar Fusion 360 en el rubro de la ingeniería asistida por ordenador “CAE”, va a permitir que el equipo de ingenieros y diseñadores sean capaces de realizar este tipo de trabajos.

Poco a poco ha sido más necesario el uso de simulaciones computacionales para desarrollar productos en la industria, en la actualidad, es requisito indispensable que debe cumplirse para validar la efectividad del diseño en sus condiciones de uso para garantizar la mejor calidad y eficiencia.

A manera de resumen, el proceso comienza con una geometría que es importada desde un diseño CAD, una vez teniendo el modelo dentro del entorno de simulación. Se debe pasar por las tres etapas necesarias para modelar un sistema en simulación que son, preprocesamiento, procesamiento y el postprocesamiento. En general, un análisis de simulación se dividiría en estos tres bloques.

En el preprocesamiento se definen las condiciones de uso a las cuales va a estar sometido nuestro modelo, entre las cuales podemos hablar de los materiales, las restricciones que pueden ser si el objeto está fijo o alguna interacción con otro elemento, también se pueden agregar condiciones como fuerzas a las cuales esté sometiendo al elemento, temperatura o incluso vibraciones. 

Ya con el preprocesamiento realizado, se puede pasar a procesar el modelo, en esta etapa, la computadora, o en el caso de Fusion 360 puede ser la misma nube de Autodesk, estaría realizando los cálculos necesarios para encontrar la solución al análisis que se haya pedido y así generar los archivos en donde se van a guardar los resultados. 

En el caso de Fusion 360 esto se visualiza de una manera más diferida en el aspecto de que, como todo se guarda dentro de la misma nube de Autodesk, no vamos a tener la enorme cantidad de archivos que se generan al computar esto en un software convencional lo cual evita problemas y hace más fácil la tarea.

Para el postprocesamiento tendríamos que analizar los datos haciendo uso de las mismas herramientas de visualización que nos da Fusion 360 para poder validar que nuestro componente está preparado para sus condiciones de uso y en caso de no ser así poderlo modificar con ayuda de estos mismos resultados.

Podríamos encontrar valores como factores de seguridad, modos de falla, desplazamientos y muchas más características que estaría cumpliendo nuestro modelo en sus condiciones de uso cotidiano. Lo cual permitiría validarlo o modificarlo en caso de ser necesario.

En general se podrían dividir en dos rubros los tipos de simulaciones que podemos realizar con Fusion 360, el primero sería análisis de elementos finitos (FEA) y el segundo la dinámica de fluidos computacional (CFD) ambas son técnicas que nos permiten encontrar la solución a nuestro modelo matemático y poder resolver las consecuencias de la interacción física que estemos planteando.

El análisis de elementos finitos es una técnica que está basada en una discretización de un cuerpo o componente en pequeñas piezas que serían los elementos, estos pequeños elementos tienen una geometría muy sencilla y lo que hace, de manera general, el software es resolver el comportamiento de cada pequeño elemento lo cual permite simplificar la solución ya que es más sencillo calcular elemento a elemento para poder extrapolar la solución particular en todo el cuerpo.

En el caso del análisis de dinámica de fluidos computacional estarían resolviendo ecuaciones diferenciales que modelan procesos tanto químicos como físicos en los cuales se pueden estudiar sistemas con fluidos con diferentes características como pueden ser concentraciones, temperaturas, velocidades, presiones, sus características de turbulencia que está relacionado con el número de Reynolds y también se pueden modelar algunas reacciones como la combustión. 

Un dato muy interesante es que recientemente se agregó el análisis de inyección de plásticos a Fusion 360, en este análisis se puede comprobar la validez de un diseño de molde ya sea de una o múltiples cavidades que nos permita manufacturar en masa por medio de la inyección de plásticos. Este y los demás tipos de simulación los vamos a tocar en el siguiente curso de Fusion 360 que está por salir. 

Pronto daremos más información para poder seguir adquiriendo conocimiento de este gran software en nuestras redes sociales. De igual manera vamos a estar subiendo información relevante al tema en nuestro canal de YouTube para estar atentos.

Tipos de simulaciones en Fusion:

En masterCAD Somos conscientes que el aprendizaje de un nuevo software siempre tiene sus contratiempos, le recordamos al lector que en nuestra plataforma encontrarán muchas opciones que se ajusten a las necesidades de aprendizaje de cada uno. Recientemente lanzamos el curso de Fusion 360 para diseño de producto que te permitirá aprender este software desde cero para poder aprovechar todos los beneficios de saber utilizar un software de carácter internacional y utilizado por un importante número de empresas de renombre para el diseño de productos.  

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