Lo mejor de 3DEXPERIENCE, SIMULIA Structural Simulation Engineer y la versión de escritorio de SOLIDWORKS Simulation

Últimamente se ha hablado mucho sobre SIMULIA Structural Simulation Engineer, o SSE, de 3DEXPERIENCE Platform en la comunidad de SOLIDWORKS.

3DEXPERIENCE Platform es una plataforma empresarial que proporciona soluciones de software para todos los departamentos de una empresa: desde el equipo de ingeniería hasta el de marketing, pasando por el de ventas. Resulta muy útil en el proceso de creación de valor para desarrollar experiencias empresariales diferenciadoras. Piense en ella como si de un dispositivo inteligente con todas las aplicaciones se tratase. La plataforma funciona de manera similar. A continuación, se puede ver una captura de pantalla del panel personalizado con mis experiencias.

3DCompass es el círculo con cuatro cuadrantes que dan acceso a distintos tipos de aplicaciones. El área de aplicaciones contiene todos los productos y servicios disponibles. En el panel 3D es donde puede arrastrar y colocar las diferentes aplicaciones para crear su experiencia personalizada.

Incluso puedo compartir mi panel con miembros de la comunidad para colaborar con ellos en un proyecto concreto.

Como se puede ver a continuación, SIMULIA Structural Simulation Engineer es un grupo de aplicaciones de 3DEXPERIENCE Platform. Hay otras muchas aplicaciones de simulación disponibles en la sección Mis aplicaciones de simulación de V+R.

Siempre me ha entusiasmado utilizar la versión de escritorio de SOLIDWORKS Simulation para solucionar problemas no lineales, pero en ocasiones no he podido resolver un problema concreto debido a las limitaciones del software o, simplemente, me ha llevado una eternidad solucionar un benchmark fundamental. Claramente, tenía dos necesidades imperiosas: acceder a tecnología avanzada y solucionar los problemas mucho más rápido.

Como muchos de vosotros sabéis, SOLIDWORKS Simulation es muy fácil de utilizar; y SSE es una extensión natural de la aplicación, ya que integra el flujo de trabajo de la versión de escritorio de SOLIDWORKS con la tecnología de Abaqus en 3DEXPERIENCE Platform en la nube.

El modelo del bastidor de un chasis que aparece a continuación se ha sometido a una prueba de flexión de tres puntos usando el análisis no lineal en la versión de escritorio de SOLIDWORKS Simulation. Este método de prueba es común en ingeniería para determinar la resistencia a la flexión del producto. Como se puede apreciar, la parte cóncava descansa sobre dos varillas cilíndricas y la convexa es presionada hacia abajo por una tercera varilla. Se tienen en cuenta las no linealidades geométricas, de material y de contacto para simular este problema físico complejo y conseguir un comportamiento realista. El material del chasis es acrílico de impacto alto y se supone que es un material bilineal. Esto significa que más allá del punto del límite elástico, σy, la región plástica se modela con un módulo de elasticidad de pendiente lineal. La región elástica se modela utilizando el módulo de Young o módulo de elasticidad.

SOLIDWORKS Simulation es un programa sencillo e intuitivo con la mejor interfaz de usuario del sector. A continuación se muestra una imagen de la configuración. En este análisis básico, se utilizaron elementos tetrahédricos de orden menor para conseguir unos resultados preliminares rápidos.

Los trazados de resultados del análisis se muestran arriba. La tensión de von Mises máxima es de unos 51,2 MPa, el desplazamiento máximo es de 21,087 mm y el tiempo de solución total es de 19 minutos aproximadamente.

Los elementos de orden superior dieron otro resultado, así que estoy preparado para trasladar esta configuración a Structural Simulation Engineer para comprobar algunas cosas: si es posible solucionar el problema más deprisa con tecnología más avanzada y si se puede completar con elementos de orden superior. Y, lo más importante, si es posible transferir la configuración de SOLIDWORKS Simulation a Structural Simulation Engineer sin problemas.

Hay varias formas de conectar SOLIDWORKS Simulation y Structural Simulation Engineer. Se puede acceder directamente a 3DEXPERIENCE Platform desde SOLIDWORKS y, a continuación, acceder a la aplicación mediante el complemento «3DEXPERIENCE Platform» de la ventana de complementos de SOLIDWORKS. En mi caso, quiero transferir mi configuración no lineal automáticamente sin perder tiempo en volver a crearla en Structural Simulation Engineer. Así que voy a utilizar el complemento «3DEXPERIENCE Simulation Connector» como se muestra a continuación.

Al seleccionar el complemento, el programa detecta automáticamente cualquier configuración estática lineal o no lineal en SOLIDWORKS Simulation y la muestra en el panel de tareas, como se puede apreciar más abajo. A continuación, muestra los elementos de la configuración de SOLIDWORKS Simulation compatibles que se transferirán automáticamente a Structural Simulation Engineer. Casi todos los detalles de los materiales, las sujeciones, las conexiones, las cargas y la malla se asignan automáticamente.

Ya solo queda hacer clic en «Crear simulación» en la parte inferior derecha.

La configuración completa se crea en Structural Simulation Engineer en 3DEXPERIENCE Platform. Este proceso no es solo sencillo e intuitivo, sino que además evita tener que repetir la configuración y ahorra muchísimo tiempo. La interfaz que se muestra a continuación tiene tres elementos clave:

1. Árbol del historial: es un árbol visual de todos los componentes, como la geometría, las cargas y las condiciones de contorno, la malla y los resultados.
2. Barra de acciones: proporciona acceso a todas las operaciones y comandos.
3. Panel Asistente: es, probablemente, el método más sencillo para interactuar con los datos de simulación. El panel Asistente es similar al asesor de simulaciones de SOLIDWORKS Simulation, ya que le guía por todos los componentes necesarios de la simulación. El panel Asistente es una forma estupenda de familiarizarse rápidamente con la interfaz de usuario.

La interfaz del FeatureManager de Structural Simulation Engineer es ligeramente diferente a la de SOLIDWORKS Simulation. Sin embargo, el flujo de trabajo para editar, ocultar, eliminar, incluir o excluir las operaciones de simulación es igual.

Por lo tanto, si quiero especificar opciones de contacto avanzadas, solo tengo que hacer doble clic en la fila «Contact Property.1» y se abre el cuadro de diálogo correspondiente.

El tiempo de análisis fue de tan solo siete minutos, aproximadamente la mitad del tiempo que tardó en SOLIDWORKS Simulation. La tensión de von Mises máxima es de unos 45 MPa y el desplazamiento máximo es de 20,5 mm. Mientras que los resultados de desplazamiento son parecidos en ambas herramientas, los resultados de tensión son algo más bajos. Estos resultados se pueden atribuir a una transferencia de carga más precisa en las regiones de contacto y a las técnicas de acondicionamiento del área de contacto y la malla mejoradas de Structural Simulation Engineer.

Vea el siguiente vídeo de mi colega Reza Tabatabai y obtenga información más detallada sobre Structural Simulation Engineer.