Lograr desarrollar productos con éxito exige innovación, fiabilidad y rapidez. Como ingeniero de diseño, no solo debes satisfacer los requisitos de forma, ajuste y funcionalidad, sino también crear diseños de productos únicos, fiables y que se puedan fabricar con rapidez y a un bajo costo. A fin de lograr estos objetivos, necesita disponer de tanta información y con la mayor antelación posible sobre el rendimiento del diseño en condiciones de funcionamiento reales.

1. Simulación para Mejorar el
Proceso de Diseño
Jorge Chávez, Ingeniero de Aplicaciones

2. Proceso de Diseño y Alternativas de Análisis
Tipos de Análisis / Herramientas Simulación
Soluciones SolidWorks Simulation FEA
Conclusiones sobre Análisis Por Elementos Finitos
Contenido

3. Proceso de Diseño y Alternativas de Análisis
Tipos de Análisis / Herramientas Simulación
Soluciones SolidWorks Simulation FEA
Conclusiones sobre Análisis Por Elementos Finitos
Contenido

4. Diseño Análisis Manufactura Servicio
• Servicios Externos
• Cálculos Manuales
• Prototipos Físicos
• Herramientas de
Simulación
Proceso de Diseño y Alternativas de Análisis
Alternativas para Análisis

5. Diseño Análisis Manufactura Servicio
• Alto Costo
• Tiempos de entrega prolongados
• Poca / Nula comunicación a
departamentos de diseño
• Servicios Externos
Proceso de Diseño y Alternativas de Análisis

6. • Cálculos Manuales
Diseño Análisis Manufactura Servicio
• Esfuerzos
• Deformaciones
• Desplazamientos
• Rotaciones
• Temperaturas
• Caídas de Presión….
Proceso de Diseño y Alternativas de Análisis

7. Creación de Modelo CAD 3D
Proceso Iterativo: Diseño - Operativo
Fabricación de Prototipo Físico Pruebas en Prototipo
• Prototipos Físicos
Diseño Análisis Manufactura Servicio
Proceso de Diseño y Alternativas de Análisis

8. Optimización del Diseño
Creación de Modelo CAD 3D Simulación del Desempeño
• Herramientas Simulación
Diseño Análisis Manufactura Servicio
Proceso de Diseño y Alternativas de Análisis

9. Proceso de Diseño y Alternativas de Análisis
Tipos de Análisis / Herramientas Simulación
Soluciones SolidWorks Simulation FEA
Conclusiones sobre Análisis Por Elementos Finitos
Contenido

10. Proceso de Diseño y Alternativas de Análisis
Tipos de Análisis / Herramientas Simulación
Soluciones SolidWorks Simulation FEA
Conclusiones sobre Análisis Por Elementos Finitos
Contenido

11. • FEA - Esfuerzos, deformaciones,
vibración, temperaturas, fatiga…
• CFD - Flujos, velocidades,
presiones, temperaturas, fuerzas
de arrastre…
• Mecanismos – Velocidades,
aceleraciones, fuerzas, potencia…
Tipos de Análisis / Herramientas de Simulación

12. Fatiga
Predicción de vida útil del
diseño
Vibración
Frecuencias naturales,
vibración armónica,
vibración aleatoria…
Pandeo
Fuerzas de compresión
que producen
inestabilidad
Térmico
Efectos de la
temperatura en el
diseño y materiales
Diseño para prevención de fallas
Esfuerzos
Deformaciones, Factor de
seguridad
Tipos de Análisis / Herramientas de Simulación

13. Proceso de Diseño y Alternativas de Análisis
Tipos de Análisis / Herramientas Simulación
Soluciones SolidWorks Simulation FEA
Conclusiones sobre Análisis Por Elementos Finitos
Contenido

14. Proceso de Diseño y Alternativas de Análisis
Tipos de Análisis / Herramientas Simulación
Soluciones SolidWorks Simulation FEA
Conclusiones sobre Análisis Por Elementos Finitos
Contenido

15. Soluciones SolidWorks Simulation - FEA
Nonlinear
Static
Composites
Nonlinear
Dynamic
Linear
Dynamic
SolidWorks Simulation Premium
OptimizationDrop Test
Frequency
Sub modeling
Edge Weld
Connector
Pressure
Vessel
Buckling
2-D
Simplification
Thermal
Material
Web portal*
Event Based
Motion
SolidWorks Simulation Professional
Linear Static
for Assembly
x
SolidWorks
Motion
FatigueTrend
Tracker
SolidWorks
Simulation Standard

16. SolidWorks Simulation Standard
Análisis Dinámico de Mecanismos
• Velocidades
• Aceleraciones
• Fuerzas
• Torques
• Consumo de energía
SolidWorks Motion
Soluciones SolidWorks Simulation - FEA

17. SolidWorks Simulation Standard
SolidWorks Motion mas información?
Documentos Técnicos
jchavez@intelligy.com.mx

18. • Factor de Seguridad
• Deformaciones
• Diagramas de Vigas
• Análisis en Ensambles
• Buscador de Tendencias
SolidWorks Simulation Standard
Análisis Estático Lineal
Soluciones SolidWorks Simulation - FEA

19. Geometría
SolidWorks Simulation Standard
Análisis Estático Lineal, como funciona?
Cargas
Material
Restricciones
Mallado
Solver
Soluciones SolidWorks Simulation - FEA

20. SolidWorks Simulation Standard
Análisis Estático Lineal. Ejemplo
F=
3,500N
Material: Titanio
F.S. > 3
Reducir el peso de la
biela
Soluciones SolidWorks Simulation - FEA

21. SolidWorks Simulation Standard
Análisis Estático Lineal. Ejemplo
• Intuitivo y fácil de utilizar
• Integración total con SolidWorks
• Facilidad para evaluar alternativas
de diseño
• Probar escenarios “¿Qué tal sí?”
Soluciones SolidWorks Simulation - FEA

22. SolidWorks Simulation Standard
Análisis de Fatiga
Un golpe de Márquez nos manda al suelo
100,000 golpes de la
Abuelita también!!
Soluciones SolidWorks Simulation - FEA

23. SolidWorks Simulation Standard
Análisis de Fatiga
• Calculo de vida útil (Numero de ciclos)
• Porcentaje de acumulación de daño
• Distintos tipos de eventos de carga
Carga de amplitud constante Carga de amplitud variable
Soluciones SolidWorks Simulation - FEA

24. SolidWorks Simulation Standard
Soluciones SolidWorks Simulation - FEA
Análisis de Fatiga. Ejemplo, ¿Cuál diseño durará mas?

25. SolidWorks Simulation Standard
Productos SolidWorks Simulation - FEA
Análisis de Fatiga. Ejemplo
Fuerza en el pedal
F= 1,350N
Debe durar cuando
menos 7,000,000 de
ciclos
Determinar la mejor
alternativa de diseño

26. Diseño 1 Diseño 2 Diseño 3
Ciclos de vida 4 009 468 14 614 268 1 369 739
Esfuerzo Maximo (MPa) 215 198 250
Factor de Seguridad Mínimo 1.28 1.4 1.1
Deflexión Máxima (mm) 4.3 3.5 1.8
SolidWorks Simulation Standard
Productos SolidWorks Simulation - FEA
Análisis de Fatiga. Ejemplo

27. Mas información?
Documentos Técnicos
jchavez@intelligy.com.mx

28. Proceso de Diseño y Alternativas de Análisis
Tipos de Análisis / Herramientas Simulación
Soluciones SolidWorks Simulation FEA
Conclusiones sobre Análisis Por Elementos Finitos
Contenido

29. Proceso de Diseño y Alternativas de Análisis
Tipos de Análisis / Herramientas Simulación
Soluciones SolidWorks Simulation FEA
Conclusiones sobre Análisis Por Elementos Finitos
Contenido

30. Conclusiones
– Crear productos fiables más rápidamente
– Filtrar las deficiencias de diseño
– Alargar la vida y durabilidad de los productos
Uso de FEA Mejora la Calidad de Producto

31. Conclusiones
Reduce el tiempo del proceso de diseño
– Comprobar rápidamente múltiples diseños
– Reducir los procesos de prueba y error
– Reducir tiempo en cálculos a mano

32. Conclusiones
Reduce los Costos Globales del Proyecto
– Reducir el uso de materiales
– Reducir los costes de prototipos
– Recorte en Subcontratación

33. Gracias!
Ing. Jorge Chávez
Ingeniero de Aplicaciones
jchavez@intelligy.com.mx
Te. 01 800 410 35 54