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SIMULIA: Expansión de capacidades de SOLIDWORKS Simulation con 3DEXPERIENCE

Simulia

Hoy hablamos de SIMULIA pero no sin antes recordar que, cada vez es más frecuente y común utilizar soluciones y herramientas en la nube. El caso que hoy nos compete no es ninguna excepción, así que hablaremos sobre herramientas en la nube, que nos permiten obtener mejores resultados en cuanto a simulación se refiere.

La plataforma colaborativa 3DEXPERIENCE, es una de estas herramientas, que nos brinda la oportunidad de poder realizar simulaciones a través de su potente motor SIMULIA. ¿No sabes qué es SIMULIA todavía? No te preocupes, aquí te dejamos algunos posts:

¿Por qué SIMULIA es más potente que otros softwares de simulación?

8 beneficios de la simulación en la nube

En estos posts anteriores, ya hablábamos, en detalle, de SIMULIA y de sus ventajas respecto a las soluciones desktop.

Hoy vamos a desarrollar algunas de las funcionalidades de SIMULIA de 3DEXPERIENCE, que nos permiten resolver problemas que con SOLIDWORKS Simulation serían más complicados de abordar.

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SIMULIA Y SOLIDWORKS SIMULATION, ¿QUÉ FUNCIONALIDADES TIENE CADA UNO RESPECTO A ANÁLISIS DE TENSIÓN?

En el caso del análisis de tensión y servicio técnico, actualmente, desde Dassault Systèmes, están promoviendo dos tipos de herramientas.

Por un lado, tenemos la gama de paquetes de análisis de tensión de SOLIDWORKS Simulation, que nos proporciona capacidades integrales de análisis de tensión dentro de la interfaz CAD de SOLIDWORKS.

Por otro lado, tenemos SIMULIA de la plataforma 3DEXPERIENCE, que nos ofrece un entorno de análisis independiente increíblemente poderoso y con una variedad vertiginosa de opciones de malla, material y tipo de análisis.

Si quieres saber más sobre la plataforma 3DEXPERIENCE, accede a los siguientes posts:

TRABAJAR EN LA NUBE. Nuevas formas de diseñar con SOLIDWORKS y 3DEXPERIENCE

¿Cómo beneficiarte de la plataforma 3DEXPERIENCE? 4 formas de sacarle el máximo partido al diseño colaborativo

Estas opciones ofrecen soluciones a problemas que están fuera de la capacidad de SOLIDWORKS Simulation. Es por ello que, recientemente, desde Ibermática Smart Factory & OT hemos comenzado a trabajar con estas herramientas para los usuarios habituales de SOLIDWORKS Simulation. Hemos detectado que la pregunta más frecuente que se hacen los usuarios es:

¿Cómo elegir o decidir la mejor herramienta para una situación determinada?

Para facilitar el proceso de toma de decisiones, os traemos aquí algunos consejos para elegir la herramienta adecuada y así obtener un resultado preciso, en el menos tiempo posible.

Para situaciones de análisis que involucran análisis de tensión lineal, estimaciones de frecuencia natural o respuestas dinámicas lineales a golpes o vibraciones, normalmente resolveremos el problema utilizando SOLIDWORKS Simulation.

Con la integración directa con SOLIDWORKS CAD y un sistema de análisis que toma decisiones inteligentes por ti,  podemos tener un caso de análisis inicial y resultados a los pocos minutos de comenzar.

A partir de ahí, dedicaremos más tiempo a verificar la precisión de nuestras suposiciones, confirmar que tenemos una malla adecuada y explorar alternativas de diseño (y todas las demás diligencias debidas que son una parte importante para asegurarnos de que tiene una malla realista y solución precisa).

LAS 5 PROBLEMATICAS MÁS COMUNES PARA RESOLVER CON SIMULIA

Existen algunos tipos de problemas en los que normalmente preferimos abordar el problema con SIMULIA. A continuación, te dejamos las 5 problemáticas más comunes:

Problemas no lineales con varias interacciones de contacto

Cada herramienta de análisis no lineal tiene su límite sobre la cantidad de complejidad que puede resolver con éxito. SOLIDWORKS Simulation Premium comienza a alcanzar su límite a medida que incluye varias interacciones de contacto «Sin penetración» en un análisis no lineal.  

Los usuarios experimentados de SOLIDWORKS Simulation Premium estarán familiarizados con los mensajes de advertencia que indican que el software tiene problemas con la convergencia.

SIMULIA, que utiliza la tecnología Abaqus, tiene un solucionador de contactos más robusto, que nos permite resolver estas interacciones de contacto de manera más efectiva. Además, tiene un control más enriquecido sobre algunas de las opciones de interacción de contacto. 

También existe una diferencia de usabilidad en estas situaciones: 

  • SOLIDWORKS Simulation requiere una definición explícita de pares de contacto entre caras que podrían entrar en contacto. Cada interacción potencial entre dos superficies debe definirse como una característica.
  • SIMULIA, con la función “Contacto general”, escaneará el modelo en cada paso. Automáticamente determinará qué caras pueden entrar en contacto entre sí a medida que avanza el análisis.

Recientemente, hemos completado un proyecto de análisis que presentaba la interacción de contacto entre un modelo escaneado de una parte del cuerpo humano y un dispositivo terapéutico. En total, había 50 000 caras únicas que interactuaban entre sí.

La capacidad de contacto de SIMULIA fue una gran ventaja para encontrar una solución muy precisa al problema. Además, pudimos identificar las características de contacto de cada una de las caras (algo que no habría sido logísticamente factible en SOLIDWORKS Simulation). En la imagen, se puede observar el aplastamiento de la lata.

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Eventos muy rápidos: choque, caída, impacto, especialmente si incluyen un comportamiento material no lineal

Para los dispositivos portátiles de hoy en día, la prueba de caída es una parte crítica del proceso de calificación. Hay muchas otras aplicaciones en las que un evento que ocurre rápidamente es una acción importante para probar. 

Por lo general, SOLIDWORKS Simulation utiliza un enfoque de cálculo implícito, en el que cada paso de un análisis converge y se resuelve por completo. Es excelente para eventos estáticos y cargas aplicadas gradualmente. Pero las escalas de tiempo en algo como, por ejemplo, una caída libre, son mucho más pequeñas, lo que las hace más difíciles de resolver.

SIMULIA también cuenta con una rutina de resolución implícita, pero para este tipo de problemas normalmente buscaremos la resolución explícita.

El Solver Explicito, está diseñado específicamente para eventos rápidos de este tipo. Además, introduce un enfoque más sólido y que consume menos tiempo para las acciones de caída y choque.

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SIMULIA también es excelente para analizar situaciones en las que la carga y el estrés cambian a través del evento de carga. Por ejemplo, situaciones en las que las piezas están pretensadas, o se someten a una secuencia de carga específica.

Las condiciones de contorno y las cargas se pueden agregar, desactivar o modificar a través de un análisis utilizando el comportamiento de «Paso a paso» en SIMULIA.

Problemas con distorsiones muy grandes

Cuanta más se estira o comprime algo, más difícil es resolverlo. Aunque podemos entrar en un comportamiento no lineal e hiperelástico bastante complejo con SOLIDWORKS Simulation, cuando se enfrenta a tensiones de varios cientos por ciento, el poder de SIMULIA Abaqus Nonlinear Solver realmente se hace cargo.

Además, SIMULIA tiene una gran biblioteca de modelos de materiales y  herramientas para mapear datos de prueba del mundo real a información de materiales, que son parte de obtener el comportamiento más realista posible.

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Escenarios de física múltiple

Es una afirmación común de los analistas que «el mundo real no es lineal», pero también es cierto que el mundo real es «multifísica». Muy a menudo, una situación de la vida real involucra fluidos, electromagnetismo, efectos térmicos y demás. Aunque es una buena práctica tratar de separar la física para simplificar el problema, a veces esas suposiciones no se sostienen, y debemos considerar el sistema completo.

SIMULIA ofrece una gama de herramientas para el análisis multifísico, desde la ejecución de un verdadero estudio CFD para un problema completo de interacción fluido-estructura (FSI), hasta el uso de elementos acoplados de Euler-Lagrangian (CEL) y otras aproximaciones del fluido.

Hemos manejado una gama de diferentes ejemplos para nuestros clientes que involucran, desde la ventilación de equipos electrónicos, pasando por la optimización de sistema de intercambiadores térmicos o el cálculo de coeficientes aerodinámicos en túneles de viento virtuales.

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SOLIDWORKS Simulation puede ofrecer una transferencia integrada de resultados entre CFD y estudios térmicos para análisis de tensión, pero estas situaciones están desacopladas. Si los elementos mecánicos sólidos y fluidos de la situación a simular se influyen constantemente entre sí, SIMULIA es el camino a seguir.

Aprovechamiento del Cálculo y Resultados en la Nube

SIMULIA tiene la capacidad de realizar cálculos en la nube utilizando hasta 128 procesadores en paralelo. Funciona con un sistema de créditos que se van consumiendo a medida que se realizan cálculos.  El usuario puede decidir en cada cálculo si usar créditos en la nube o realizar los cálculos en su propio ordenador en función de la urgencia de cada caso. 

Otra gran ventaja de incalculable valor es la capacidad para revisar los cálculos desde cualquier ubicación y desde cualquier dispositivo, ya que SIMULIA está integrado en la plataforma colaborativa 3DEXPERIENCE.

Hay muchos más diferenciadores entre las dos herramientas, si deseas ponerte en contacto con uno de nuestros expertos en análisis para analizar su aplicación, ¡consúltanos!

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