Objetivos y Temario
SIMULACION Y ANALISIS DE PIEZAS CON
SOLIDWORKS Y AUTODESK INVENTOR
OBJETIVOS
Con SolidWorks Simulation, podemos ensayar nuestros modelos tridimensionales de piezas y ensamblajes al mismo tiempo que definimos conceptualmente la geometría de los mismos. Podemos validar el diseño sin necesidad de fabricar un prototipo físico y tener un conocimiento exhaustivo de su comportamiento antes de tener las primeras series fabricadas. Ahora podemos acortar el tiempo de definición de un producto con la certeza de que el diseño es el adecuado y que nuestro producto soportará las condiciones de uso a las que estará expuesto.
El curso SolidWorks Simulation muestra todas las funcionalidades de la herramienta de validación del diseño contenida en SolidWorks Premium y facilita su aprendizaje. Se ha elaboradp pensando en estudiantes de ingeniería industrial, diseño y formación profesional que utilizan SolidWorks u otras aplicaciones 3D como herramientas de diseño y desean validar sus modelos de pieza y ensamblaje en un entorno totalmente integrado en SolidWorks.
Autodesk Inventor Simulation proporciona las herramientas dinámicas necesarias para revolucionar el proceso de diseño. Ahora bien, se trata de herramientas complejas tanto para su aprendizaje como en su utilización profesional. Inventor® y su simulación con cubre las necesidades de los usuarios de Inventor a la hora de aprender rápidamente el manejo del programa o de refrescar sus conocimientos. Asimismo, los capacita para aplicar la simulación dinámica junto con las capacidades de análisis y optimización de Inventor Simulation. Mediante instrucciones claras y ejemplos significativos de diseños reales, este curso adopta un enfoque paso a paso, completamente ilustrado, que convertirá a diseñadores, ingenieros y fabricantes de cualquier nivel, en auténticos expertos en Inventor.
TEMARIO
MODULO 1. SOLIDWORKS SIMULATION. 200 HORAS TEMA 1. Conceptos Previos
1.1 MÉTODO DE LOS ELEMENTOS FINITOS (MEF) 1.2 ESTUDIOS REALIZADOS POR SOLIDWORKS 1.2.1 Análisis estático
1.2.2 Estudio de pandeo y frecuencia 1.2.3 Térmico 1.2.4 Estudio de caída 1.2.5 Estudio de Fatiga 1.2.6 Estudio de diseño 1.3 EL ENTORNO 1.3.1 Zona de Gráficos
1.3.2 Gestor de Simulación (AnalysisManager) 1.3.3 Botones del ratón
1.3.4 Métodos abreviados de teclado 1.3.5 Barra de herramientas flotante
1.4 ACTIVACIÓN DE SOLIDWORKS SIMULATION 1.4.1 Creación de un nuevo estudio
1.4.2 Preparación previa del análisis
TEMA 2. Análisis Estático 2.1 INTRODUCCIÓN
2.2 PROPIEDADES MECÁNICAS 2.3 UNIDADES
2.4 ETAPAS EN LA REALIZACIÓN DE UN ANÁLISIS 2.4.1 Activación de SolidWorks Simulation 2.4.2 Preparación previa al análisis 2.4.3 Selección de materiales 2.4.4 Definición de Sujeciones 2.4.5 Definición de Cargas 2.4.6 Creación del mallado
2.4.7 Inicio del estudio
2.4.8 Visualización de resultados
2.5 PRÁCTICA 1. ANÁLISIS ESTATICO DE UNA PIEZA
2.6 PRÁCTICA 2. ANÁLISIS ESTÁTICO DE UNA PIEZA DE CHAPA METÁLICA 2.7 PRÁCTICA PROPUESTA 1
2.8 MATERIALES
2.8.1 Tipos de materiales
2.8.2 Cuadro de diálogo de materiales 2.8.3 Asignar y definir nuevos materiales 2.9 SUJECIONES 2.9.1 Geometría fija 2.9.2 Inamovible 2.9.3 Rodillo/Control deslizante 2.9.4 Bisagra fija 2.9.5 Simetría 2.9.6 Simetría circular
2.9.7 Utilizar geometría de referencia 2.9.8 Sobre caras planas
2.9.9 Sobre caras cilíndricas 2.9.10 Sobre caras esféricas 2.10 CARGAS EXTERNAS 2.10.1 Fuerza 2.10.2 Torsión 2.10.3 Presión 2.10.4 Gravedad 2.10.5 Carga centrífuga
2.10.6 Carga de apoyo en rodamientos 2.10.7 Temperatura
2.10.8 Carga/Masa remota 2.10.9 Masa distribuida
2.10.10 Configuración de símbolos
2.11 PRÁCTICA PROPUESTA 2. CARGA REMOTA Y DISTRIBUIDA 2.11.1 Contactos
2.11.2 Conectores
2.12 PRÁCTICA 3. SOLDADURA POR PUNTOS 2.13 MALLADO
2.13.1 Tipos de mallado 2.13.2 Métodos adaptativos
2.13.3 Creación y definición de malla 2.13.4 Control de malla
2.13.5 Calidad de malla
2.13.6 Volver a mallar el modelo 2.13.7 Otras opciones de mallado 2.14 TRAZADOS
2.14.1 Trazado de Factor de seguridad 2.14.2 Percepción de diseño
2.14.3 Trazado de tensiones
2.14.4 Trazado de comprobación de fatiga 2.14.5 Trazado de desplazamientos 2.14.6 Trazado de deformaciones unitarias 2.14.7 Herramientas de resultados
2.14.8 Otras herramientas de gestión de trazados 2.15 PRÁCTICA 4. ANÁLISIS ESTATICO DE UNA PIEZA 2.16 PRÁCTICA 5. ANÁLISIS DE CONTACTO
2.17 PRÁCTICA 6. ANÁLISIS DE UN ENSAMBLAJE
TEMA 3. Análisis De Frecuencia
3.1 INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE FRECUENCIAS 3.2 ETAPAS EN LA CREACIÓN DE UN ESTUDIO 3.2.1 Creación del estudio de frecuencia 3.2.2 Configuración de Opciones de frecuencia 3.2.3 Selección del material
3.2.4 Definición de las Sujeciones
3.2.5 Definición de las cargas estructurales 3.2.6 Definición del mallado
3.2.8 Resultados obtenidos
3.3 PRÁCTICA 7. ANÁLISIS DE FRECUENCIAS 3.4 PRÁCTICA PROPUESTA 3
TEMA 4. Análisis De Pandeo 4.1 INTRODUCCIÓN
4.2 ETAPAS EN LA CREACIÓN DE UN ESTUDIO DE PANDEO 4.2.1 Creación del estudio de pandeo
4.2.2 Configuración de Opciones de pandeo 4.2.3 Selección del material
4.2.4 Definición de las Sujeciones
4.2.5 Definición de las cargas estructurales 4.2.6 Definición del mallado
4.2.7 Ejecución del análisis 4.2.8 Resultados obtenidos
4.3 PRÁCTICA 8. ANÁLISIS DE PANDEO 4.4 PRÁCTICA PROPUESTA 4
TEMA 5. Análisis De Caída 5.1 INTRODUCCIÓN
5.2 ETAPAS EN LA CREACIÓN DE UN ESTUDIO 5.2.1 Definición/selección del material
5.2.2 Configuración del análisis 5.2.3 Condiciones de contacto 5.2.4 Opciones de resultados 5.3 PRÁCTICA 9. ESTUDIO DE CAÍDA
5.4 PRÁCTICA 10. ESTUDIO DE CAÍDA DE DOS PIEZAS 5.5 PRÁCTICA 11. ESTUDIO DE CAÍDA PDA
5.6 PRÁCTICA PROPUESTA 5. VARIACIÓN DEL FAC-TOR DE ENDURECIMIENTO
5.7 PRÁCTICA PROPUESTA 6. EVALUACIÓN DE LA CAÍDA DE UNA TORRE DE ORDENADOR PROTE-GIDA CON ESPUMA DE PE
TEMA 6. Estudio De Diseño 6.1 INTRODUCCION
6.2 ETAPAS EN UN ESTUDIO DE DISEÑO 6.2.1 Creación de estudios previos
6.2.2 Definición de las propiedades del análisis 6.2.3 Definición de las variables del diseño 6.2.4 Definición de las Restricciones del diseño 6.2.5 Definición del objetivo
6.2.6 Ejecución del proceso de optimización 6.2.7 Visualización de resultados de optimización 6.3 PRÁCTICA 12. ESTUDIO DE DISEÑO
6.4 PRÁCTICA PROPUESTA 7. ESTUDIO DE DISEÑO 6.5 PRÁCTICA 13. ESTUDIO DE OPTIMIZACIÓN
TEMA 7. Análisis De Fatiga 7.1 INTRODUCCIÓN 7.1.1 Definiciones 7.1.2 Curvas SN
7.1.3 Resistencia a la fatiga
7.2 ETAPAS EN LA CREACIÓN DE UN ESTUDIO 7.3 MATERIALES Y CURVAS SN
7.4 PROPIEDADES DEL ENSAYO
7.5 FACTOR DE REDUCCIÓN DE RESISTENCIA A LA FATIGA (KF) 7.6 SUCESOS DE FATIGA
7.7 TRAZADOS DE FATIGA 7.7.1 Trazado de Vida (ciclos) 7.7.2 Trazado de daño
7.7.3 Definición de otros trazados de fatiga 7.8 PRÁCTICA 14. FATIGA DE UN EJE 7.9 PRÁCTICA 15. FATIGA VARIOS SUCESOS 7.10 PRÁCTICA PROPUESTA 8. CARGA VARIABLE
TEMA 8. Análisis De Vigas 8.1 INTRODUCCION
8.2 ETAPAS EN LA CREACIÓN DE UN ANÁLISIS DE VIGA 8.2.1 Tratar como viga o tratar como sólido
8.2.2 APLICAR/EDITAR VIGA 8.2.3 Editar juntas 8.2.4 Selección de materiales 8.2.5 Cargas y Sujeciones 8.2.6 Mallado 8.2.7 Resultados
8.3 PRÁCTICA 16. VIGA SIMPLE
8.4 PRÁCTICA 17. CABEZAS DE ARMADURA 8.5 PRÁCTICA PROPUESTA 9. ESTRUCTURA 1
TEMA 9. Diseño De Recipientes A Presión
9.1 INTRODUCCIÓN Y DEFINICIÓN DEL ESTUDIO 9.2 PRÁCTICA 18. RECIPIENTE A PRESIÓN
MODULO 2. SIMULACIÓN CON AUTODESK INVENTOR TEMA 1 El Entorno De Simulación Dinámica
Introducción
Teoría básica de la simulación
Mecanismos en lazo abierto y en lazo cerrado Mecanismos redundantes
Propiedades de contacto Restitución
Rozamiento
El flujo de trabajo en simulación La interfaz de Simulación Explorador de simulaciones
Área gráfica para la simulación dinámica Panel de simulación dinámica
Reproductor de simulaciones
Configuración y ajustes de la simulación Ajustes adicionales Uniones Tipos de uniones Uniones estándar Uniones giratorias Uniones deslizantes Uniones de contacto 2D Uniones de fuerza
Tabla de uniones – un resumen de las uniones empleadas a lo largo del libro Procedimiento para crear uniones
Ejemplo 1. Cuna de Newton – Agrupar componentes
Ejemplo 2. Mecanismo Whitworth de retorno rápido – Uniones automá! cas Ejemplo 3. Mecanismo deslizante – Convertir restricciones manualmente Ejemplo 4. Mecanismo de levas – Crear uniones manualmente
Uniones redundantes
Flujo de trabajo recomendado para evitar las uniones redundantes Restricciones del entorno
Gráfico de entrada Par de torsión
Tabla con restricciones de entorno (EC) – Resumen de las restricciones de entorno empleadas en el libro El proceso de creación de restricciones de entorno
Ejemplo 5. La cuna de Newton – Posición inicial, contacto y fuerzas externas Ejemplo 6. Diseño CAM – Movimiento impuesto mediante el gráfico de entrada
Ejemplo 7. Mecanismo Whitworth de retorno rápido – Par de torsión y movimiento impuesto Análisis de resultados
Gráfico de salida
Restricciones de entorno del gráfico de salida – Resumen de las herramientas utilizadas en el libro Procedimiento para el empleo de las herramientas especializadas en el gráfico de salida
Ejemplo 8. Diseño CAM – Trazo de salida Ejemplo 9. Bola y escaleras – Eventos precisos
Uniones ilustradas con este problema de diseño
Características y flujos de trabajo básicos introducidos con este problema de diseño Introducción
El flujo de trabajo en el problema 1 Uniones
Conversión automática de uniones estándar y giratorias Crear uniones giratorias manualmente
Restricciones de entorno Análisis de resultados
TEMA 3 Problema De Diseño 2 - Evaluar Un Gato Mecánico - Uniones ilustradas con este problema de diseño
Características y flujos de trabajo básicos introducidos con este problema de diseño Introducción
El flujo de trabajo en el problema de diseño 2 Agrupar/soldar
Uniones
Convertir manualmente las restricciones en uniones estándar Crear manualmente uniones no estándar
Restricciones de entorno Análisis de resultados
TEMA 4 Problema De Diseño 3 - Evaluar Múltiples Gatos O Actuadores - Uniones ilustradas con este problema de diseño
Características y flujos de trabajo básicos introducidos con este problema de diseño Introducción
El flujo de trabajo en el problema de diseño 3 Agrupar/soldar
Reestructurar los componentes en subensamblados Uniones
Convertir automáticamente las restricciones en uniones estándar Restricciones de entorno
Aplicar movimientos impuestos – Gráfico de entrada Aplicar la fuerza de gravedad
Análisis de resultados
TEMA 5 Problema De Diseño 4 - Ajustes Avanzados De Simulación - Uniones ilustradas con este problema de diseño
Características y flujos de trabajo básicos introducidos con este problema de diseño Introducción
El flujo de trabajo en el problema 4 Uniones
Restricciones de entorno Análisis de resultados
TEMA 6 Problema De Diseño 5 - Evaluar Un Resorte - Uniones ilustradas con este problema de diseño
Características y flujos de trabajo básicos introducidos con este problema de diseño Introducción
El flujo de trabajo en el problema de diseño 5 Agrupar/soldar
Uniones
Restricciones de entorno
Definir el desplazamiento horizontal de la punta
Definir la fuerza como función del desplazamiento horizontal de la punta Análisis de resultados
Determinar el tamaño del resorte Crear el resorte
Determinar la fuerza y la altura máximas en la punta del roturador
TEMA 7 Problema De Diseño 6 - Evaluar Un Resorte - Uniones ilustradas con este problema de diseño
Características y flujos de trabajo básicos introducidos con este problema de diseño Introducción
Asunciones/restricciones
Uniones
Convertir automáticamente las restricciones en uniones estándar Crear manualmente uniones no estándar
Restricciones de entorno Análisis de resultados
Determinar la fuerza centrífuga máxima del rotor Calcular el tamaño del resorte
TEMA 8 Problema De Diseño 7 - Simular Una Cadena Con Engranajes - Uniones ilustradas con este problema de diseño
Características y flujos de trabajo básicos introducidos con este problema de diseño Introducción
El flujo de trabajo en el problema de diseño 7
Etapa 1 – Concebir un proceso para simular un mecanismo con cadena y engranajes Etapa 2 – Simular el mecanismo con cadena y engranajes
Uniones
Restricciones de entorno Análisis de resultados
Etapa 3 – Simular el mecanismo con cadena y engranajes, al completo
TEMA 9 Entorno Para Análisis De Tensión Método de los elementos Þ nitos – Introducción Tipos de elementos MEF
Procedimientos para mejorar los resultados del MEF Convergencia HP
Análisis lineal y no lineal Análisis lineal
Análisis no lineal
Análisis está! co – Introducción Singularidades de tensión Análisis modal – Introducción
Frecuencias naturales – Teoría básica Modos precargados
Flujo de trabajo para el análisis de tensiones Interfaz de usuario para el análisis de tensiones Explorador Stress Analysis para el análisis de tensiones Ventana gráfica Stress Analysis para el análisis de tensiones Panel Stress Analysis
La flecha Administrar (Manage) Crear simulación Análisis estático Análisis modal Contactos Tabla paramétrica La flecha Material
La flecha Restricciones (Constraints) Restricciones Þ jas
Restricciones Pin (de pasador) Restricciones sin fricción La Þ cha Cargas (Loads) Cargas generales Cargas de cara Cargas de cuerpo
La Þ cha Contactos (Contacts) Tipos de contactos
El proceso de creación de contactos La ficha Preparar (Prepare) Refinar la malla manualmente
Ejemplo 1 – Configuración de malla (Mesh Settings)
Refinar la malla automáticamente (o convergencia automática) Ejemplo 2 – Configuración de convergencia
Convergencia manual La ficha Resultado (Result) Animar
Sonda (Probe)
La Þ cha Mostrar (Display) Igual escala
Barra de colores Identificadores de sonda
Mostrar valores máximos y mínimos Condiciones del contorno
Visualizar resultados con transiciones de color suaves Ajustar visualización de desplazamiento
La ficha Informe (Report) La ficha Guía (Guide)
La ficha Configuración de análisis de tensión (Stress Analysis Settings)
TEMA 10 Problema De Diseño 8 -Análisis De Transferencia De Cargas En Movimiento - Características básicas introducidas con este problema de diseño
Introducción
El flujo de trabajo en el problema de diseño 8 Representación ideal
Condiciones del contorno Ejecutar la simulación y analizar Optimización
TEMA 11 Problema De Diseño 9 - Transferencia De Cargas Con Movimiento Múltiple Características básicas introducidas con este problema de diseño
Introducción
El flujo de trabajo en el problema de diseño 9 Representación ideal
Condiciones del contorno Ejecutar la simulación y analizar
TEMA 12 Problema De Diseño 10 - Análisis De Simetría Cíclica - Características básicas introducidas con este problema de diseño Introducción
El flujo de trabajo en el problema de diseño 10 Representación ideal
Condiciones del contorno Ejecutar la simulación y analizar Optimización
TEMA 13 Problema De Diseño 11 - Análisis De Soldadura - Características básicas introducidas con este problema de diseño Introducción
El flujo de trabajo en el problema de diseño 11 Representación ideal
Condiciones del contorno Ejecutar la simulación y analizar
TEMA 14 Problema De Diseño 12 - Análisis De Ensamblaje Con Soldadura Integral Características básicas introducidas con este problema de diseño
Introducción
El flujo de trabajo en el problema de diseño 12
Primera parte – Diseño del chasis con soldaduras y radios de esquina para tubo estructural RHS Representación ideal
Condiciones del contorno Ejecutar la simulación y analizar
Segunda parte – Diseño del chasis sin soldaduras ni radios de esquina para tubo estructural RHS Representación ideal
Reiniciar el análisis y analizar Optimización
TEMA 15 Problema De Diseño 13 - Optimización Del Ensamblaje - Características básicas introducidas con este problema de diseño Introducción
El flujo de trabajo en el problema de diseño 13 Representación ideal
Condiciones del contorno Ejecutar la simulación y analizar
Optimización
TEMA 16 Problema De Diseño 14 - Análisis Modal -
Características básicas introducidas con este problema de diseño Introducción
El flujo de trabajo en el problema de diseño 14 Representación ideal
Condiciones del contorno Ejecutar la simulación y analizar Optimización
TEMA 17 El Entorno Del Análisis De Estructuras Introducción al análisis de estructuras
Flujo de trabajo para el análisis de estructuras Interfaz de usuario para el análisis de estructuras El explorador para el análisis de estructuras
Ventana gráfica del entorno de análisis de estructuras Barra de opciones del entorno de análisis de estructuras La ficha Administrar (Manage)
Crear una simulación La ficha Vigas (Beams) Actualizar
Propiedades Material
La ficha Restricciones (Constraints) Restricciones fijas
Restricciones fijadas Restricción flotante Restricción personalizada La ficha Cargas (Loads) Fuerza Carga continua Momento Momento (general) Momento ß ector Momento axial
Ejemplo 1 – Resultados de un modelo de voladizo comparados con los obtenidos mediante cálculos manuales Ejemplo 2 – Viga con soportes sencillos creada con restricciones personalizadas
La ficha Conexiones (Connections) Liberar (Release)
Ejemplo 3 – Liberar momentos en una estructura mediante liberar Nodo personalizado
Vínculo rígido
Ejemplo 4 – Estructura sencilla con vigas conectadas mediante vínculos rígidos La Þ cha Resultado (Result)
Detalle de viga Animar
Diagrama
La Þ cha Mostrar (Display) Barra de colores
Identificadores de vigas y nodos
Visualizar resultados con transiciones de color suaves Ajustar visualización de desplazamiento
Valores máximos y mínimos Condiciones del contorno Sistemas locales
Valores de las cargas La ficha Publicar (Publish) Informe
Exportar
La ficha Configuración de análisis de estructura (Frame Analysis Settings)
TEMA 18 Problema De Diseño 15 - Análisis De Estructuras -Mediante Content Center Structures Características básicas introducidas con este problema de diseño
Introducción
Representación ideal Condiciones del contorno Ejecutar la simulación y analizar Optimización
TEMA 19 Problema De Diseño 16 - Análizar Estructuras Mediante -Frame Generator Structures Características básicas introducidas con este problema de diseño
Introducción
El flujo de trabajo en el problema de diseño 16 Representación ideal
Condiciones del contorno Ejecutar la simulación y analizar
