Comprensión del comportamiento complejo de materiales – Modelos de plasticidad
Hay no linealidades geométricas, materiales y de contacto que pueden resultar del modelado con materiales complejos. Como mencioné en mi blog anterior, el rol de Ingeniero de rendimiento estructural en SIMULIAworks se desarrolló teniendo en cuenta a los usuarios de SOLIDWORKS.
Los ingenieros de diseño a menudo evitan el análisis estático no lineal debido a su complejidad, pero ahora se encuentra en un entorno más amigable para el diseñador. Y el conector de SOLIDWORKS Simulation facilita la transferencia de modelos a SIMULIAworks.
El modelado de plasticidad suele ser algo que hace después de ejecutar un estudio elástico lineal inicial para asegurarse de que prescribe las condiciones y cargas de contorno correctas. El modelado de plasticidad aumentará la precisión de la solución y proporcionará una mejor representación de los esfuerzos finales.
Descubriendo Deformaciones
Los modelos de plasticidad en Structural Performance Engineer imitan materiales del mundo real, desde plásticos hasta metales, desde ABS hasta aluminio. Muchos materiales se comportan elásticamente hasta cierto punto. Después de eso, se producirá plasticidad y, finalmente, la parte (o producto) se romperá o se deformará permanentemente.
Por eso es vital incluir la plasticidad en el análisis de un modelo; le dará resultados de simulación mucho más realistas y precisos.
¿Recuerdas el llamado «bendgate» de un iPhone de Apple? Con un análisis no lineal del modelo de plasticidad, un diseñador podría haber identificado y posteriormente prevenido el problema del diseño temprano en el ciclo de desarrollo. Desafortunadamente, el producto fue entregado al mercado dando como resultado problemas, quejas, mala prensa e incluso demandas presentadas contra Apple.
La belleza de los modelos de plasticidad es que el diseñador ahora podrá ver deformaciones permanentes. Eche un vistazo a la prueba uniaxial simple en la tabla de muestras de metal a continuación.
Más fácil de lo anunciado
Considere la máquina (abajo) que dobla los perfiles de aluminio. El diseñador podrá aplicar en la simulación el primer paso de 180 grados y luego el lanzamiento. En los resultados, el diseñador verá, después del retorno elástico, cuánto se ha inclinado el perfil para comprender si la máquina hace el trabajo, ¡incluso antes de construirlo!
Para este modelo, el contacto general de ABAQUS proporciona múltiples contactos. Utilicé un enfoque de malla mixta con elementos de malla Hex y Tet. Es un enfoque de varios pasos donde puedo configurar fácilmente un paso en una dirección y luego un segundo paso en la dirección opuesta. Y eso es todo, muy simple de definir. El análisis completo desde la configuración hasta los resultados tomó menos de una hora.
Aproveche los servidores en la nube
Para obtener información más detallada, consulte mi webinar sobre el análisis de materiales complejos, que incluye una sección sobre modelado de plasticidad.
Recuerde que SIMULIAworks se encuentra en la plataforma 3DEXPERIENCE®, que ayuda a aumentar la potencia informática al ejecutar sus estudios no lineales en la nube, liberando recursos locales. Además, puede trabajar desde la oficina, en casa o en la carretera. Todo lo que necesitas es una conexión a internet y un navegador.
El análisis no lineal es más complejo que el análisis lineal, pero probablemente no sea tan complicado como puede haberle hecho creer. Espero sus comentarios a continuación o comuníquese con su distribuidor local si desea obtener más información sobre el rol de Ingeniero de rendimiento estructural de SIMULIAworks para el análisis no lineal de los modelos de SOLIDWORKS.