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Estudio Topológico y factores influyentes

En este artículo destacamos algunos factores que influyen a la hora de abordar el nuevo Estudio de Topología en SOLIDWORKS 2018 (en la parte de Simulation Professional).

Como por ejemplo, una viga cargada con una fuerza distribuida en la parte superior y fijaciones en las esquinas biseladas:

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Elegimos el tipo por defecto «mejor relación rigidez/peso» y definimos un valor para la masa a reducir del 70%, es decir, el diseño final debe tener un 30% de la masa inicial.

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Ahora ya hemos hecho clic «Run». La pieza se podrá combinar automáticamente utilizando los ajustes predeterminados y se iniciará el proceso repetitivo del algoritmo de optimización de la topología:

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La topología óptima para el escenario en particular sería:

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Ahora, queremos añadir algunos controles de fabricación.

Citamos la página correspondiente de la Ayuda de SOLIDWORKS: «El proceso de optimización crea una disposición del material que satisface el objetivo de optimización y cualquier restricción geométrica definida. Sin embargo, el diseño puede ser imposible de crear utilizando técnicas de fabricación estándar, como la fundición y la forja. La aplicación de los controles geométricos adecuados evita la formación de cortes y piezas huecas. Las restricciones de fabricación garantizan que la forma optimizada pueda extraerse de un molde o estamparse con una herramienta y troquel «.

Hay cuatro tipos de controles de fabricación disponibles:

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Región preservada: Añade a tu modelo regiones preservadas que no se modificarán durante la optimización de la topología.

Región de control: Añade controles de desmoldeo para asegurar que el diseño optimizado sea fabricado y extraído con un molde.

Control de simetría: El control de simetría hace que el diseño optimizado sea simétrico sobre un plano específico. Puede exigir una simetría plana de medio, cuarto u octavo para un diseño optimizado.

Control de Espesor: Aplicar restricciones de tamaño de barras para optimizar la topología que prohíba la creación de regiones muy finas o muy gruesas que puedan ser difíciles de fabricar.

Usaremos dos de ellos en nuestro próximo estudio de topología:

1. Simetría:

El control de simetría hace que el diseño optimizado pase a ser simétrico sobre un plano específico. Puede imponer una simetría plana de medio, cuarto u octavo para un diseño optimizado.

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2. Desmoldante- Sello:

Si el algoritmo de optimización elimina un elemento de la estructura, también elimina todos los elementos detrás o delante del elemento (respecto al vector de borde que indica la dirección de tracción). Por ejemplo, se muestra un modelo de gancho de grúa optimizado con un control de estampado.

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El resultado se muestra aquí:
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En el próximo estudio queremos sacar aún más material, digamos un 80%:
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Hay que tener en cuenta que, de forma predeterminada, todas las regiones con cargas o dispositivos aplicados se «preservan» automáticamente, es decir, los elementos correspondientes no pueden eliminarse mediante el algoritmo. Pero esto se puede ajustar, por ejemplo, podemos permitir que el material se conserve sólo en las regiones con cargas:

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Finalmente, ajustamos el tamaño de la malla a un tercio del valor inicial (predeterminado). Ahora hay más «libertad» para que el algoritmo encuentre una estructura óptima:

Conclusión:
El estudio de la topología permite una gran variedad de aplicaciones. Generar u optimizar diseños con esta tecnología de última generación le permite diferenciarse de sus competidores en términos de diseño, calidad y rendimiento.

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Si te gustaría comenzar a optimizar ahora mismo puedes hacer clic en el siguiente botón:

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Kilian Glockner

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