Optimización de geometría mediante SOLIDWORKS Topology

Una de las más grandes novedades en los últimos años fue el análisis topológico, el cual se integró a SW Simulation Professional y SW Simulation Premium en el año 2018, el fin de este estudio es modificar nuestra geometría a partir de un objetivo de optimización y de ciertos requerimientos de diseño. Teniendo nuestros datos de entrada definidos un algoritmo nos brindara una optimización no paramétrica de la geometría lo cual quiere decir, que el software se encargará de encontrar la mejor geometría cumpliendo los parámetros brindados, permitiéndonos disminuir el material usado.

 

¿Como funciona SOLIDWORKS Topology?

En general el concepto de estudio topológico permite obtener piezas desde cero agregando material y a su vez quitándolo, lo que permite que en cada iteración se obtenga un nuevo diseño optimizado, por lo tanto, el estudio topológico puede realizar una optimización basado en algoritmos aditivos o substractivos, específicamente SOLIDWORKS Simulation utiliza un método sustractivo el cual se basa en Tosca, el cual es el software de optimización de SIMULIA.

Por ejemplo, necesitamos diseñar un soporte de ABS, en el cual actúa una fuerza de 500 N sobre una superficie de 150 x 250 CM y todo a su vez se soporta sobre una cara de 116 x 160 CM con cuatro tornillos M12.
En primera instancia se diseña la geometría base.

 

 

El uso de la herramienta línea de partición permite generar zonas sobre las cuales deseamos tener atención por lo tanto con dicha herramienta, generamos las caras sobre las cuales actuará la fuerza y la cara que servirá como soporte.

 

Cara que servirá como soporte
Cara que servirá como soporte

 

Cara sobre la cual actuara la fuerza
Cara sobre la cual actuará la fuerza

 

Posteriormente generamos un estudio topológico.

Dentro del estudio topológico tenemos siete secciones que definir:

  • Solidos
  • Conexiones
  • Sujeciones
  • Cargas externas
  • Objetivos y restricciones
  • Controles de fabricación
  • Malla

Definimos el material como ABS para el Sólido y debido a que estamos analizando un componente pasamos por alto el ítem de conexiones.

Dentro de Sujeciones definimos como geometría fija la cara que servirá como soporte.

 

Agregamos una fuerza de 500 sobre la cara en la que definimos que actuara la fuerza

 

 

En SOLIDWORKS Topology existen tres tipos de objetivos y restricciones, en este caso definiremos “Mayor rigidez al cociente del peso” definiremos como objetivo la reducción de la masa a el 70% de la masa.

 

Finalmente, Dentro de la sección de controles de fabricación debemos definir que regiones debemos conservar y de qué manera se realizara el desmoldeo, estos parámetros sirven para orientar la obtención de la geometría.

 

Definición de la geometría fija.
Definición de la geometría fija.

 

 

Finalmente se define la malla de la misma manera en la cual la definimos para otros tipos de estudios tal lo realizamos en los análisis estáticos y finalmente seleccionamos “Ejecutar este estudio”, de esta manera visualizamos el resultado.

 

Si seleccionamos el resultado y seleccionamos click derecho “Exportar malla suavizada…”  podemos integrar este modelo directamente al entorno CAD de SOLIDWORKS mediante una nueva configuración.

 

Exportación de resultado de SOLIDWORKS Topology
Exportación de resultado de SOLIDWORKS Topology

 

 

Solido generado mediante Topology
Solido generado mediante Topology

 

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