MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS APLICADO AL DISEÑO DE PRODUCTO

Entidad privada sin ánimo de lucro

Fecha de creación: octubre 2004Sede principal: Parque Científico y Tecnológico de Gijón – zona INTRA

Misión:

“Potenciar la competitividad de las empresas industriales aplicando avances tecnológicos tanto a sus productos como a sus procesos de fabricación y gestión"

Método de elementos finitos aplicado al diseño de producto

Método de elementos finitos aplicado al diseño de producto

INGENIERÍA DE PRODUCTO

• Diseño de concepto:• Aplicación de metodologías de diseño:

• Ecodiseño• DFMA: Diseño para fabricación y montaje• Design for all

• Bocetado 2D y 3D• Pre-dimensionamiento de componentes/equipos/máquinas

• Diseño de detalle:• Ingeniería de producto: Análisis de funciones, AMFE, etc.• Dimensionamiento• Modelado 3D y parametrización

• Oficina técnica:• Simulación mediante elementos finitos: FEM• Documentación para fabricación• Conversión archivos

• Soporte en el marcado CE de máquinas:• Cálculos justificativos• AMFE, analisis y evaluación de riesgos• Documentación

Método de elementos finitos aplicado al diseño de producto

�Método matemático que consiste en discretizar el modelo objeto de estudio en partes más pequeñas(elementos), que interaccionan entre si mediante puntos comunes o nodos, con objeto de estudiar el comportamiento global del mismo.

�Software utilizado: ANSYS V.13.0

MEF EN LA INGENIERÍA DE PRODUCTO

ELEMENTOS

MODELO DE EF MODELO SÓLIDO

Método de elementos finitos aplicado al diseño de producto

MEF EN LA INGENIERÍA DE PRODUCTO

40%

60%

Procesos sin MEF

Procesos con MEF

Método de elementos finitos aplicado al diseño de producto

CAPACIDADES EN EL ANÁLISIS POR ELEMENTOS FINITOS

• SIMULACIONES MECÁNICAS:• Cálculos estacionarios – transitorios• Cálculos mecánicos lineales• Cálculo mecánicos no lineales (representación elastoplástica del material, grandes

desplazamientos...)• Cálculo de vibraciones• Cálculos a fatiga• Cálculos térmicos

• SIMULACIONES DE FLUIDOS:• Cálculos con fluidos compresibles – incompresibles• Cálculos estacionarios – transitorios• Cálculo de interacciones fluido – estructura• Cálculo de interacciones fluido – térmico

• SIMULACIONES DE EÓLICA OFFSHORE:• Cálculos lineales y no lineales• Cálculos interacción ola – estructura• Cálculos interacción suelo – estructura• Cálculos a fatiga

Método de elementos finitos aplicado al diseño de producto

VENTAJAS

• Permite ensayos/simulaciones previas a la fabricación con resultados altamentecompetitivos

• Ahorro en costes: simulaciones de diferentes modelos de producto sin necesidadde realizar prototipos fisicos

• Tiempos de lanzamiento acortados: se elimina gran parte del tiempo empleado en fabricación de prototipos para ensayos

• Posibilidad de realizar simulaciones de situaciones difícilmente ensayables de manera física.

Método de elementos finitos aplicado al diseño de producto

CASOS DE ÉXITO

ASCENSORES TRESA S.A.: SIMULACIÓN DE BANCADA + CHASIS

• PROBLEMÁTICA PLANTEADA A LA FUNDACIÓN PRODINTEC

• Nuevo modelo de ascensor. Comprobar su validez acorde a:• Cargas facilitadas por el cliente• Norma EN 81-1:1998

• ACTUACIONES PROPUESTAS POR LA FUNDACIÓN PRODINTEC

• Modelizado de los componentes objeto de cálculo• Caracterización de la carga que los elementos no simulados transmiten al equipo

simulado• Caracterización de cargas e hipótesis marcadas por la norma

Método de elementos finitos aplicado al diseño de producto

CASOS DE ÉXITO

ASCENSORES TRESA S.A.: SIMULACIÓN DE BANCADA + CHASIS

• SIMULACIÓN MEDIANTE MEF

• Adaptación del modelo 3D para simulación• Caracterización de los diferentes estados de carga aplicables• Caracterización de diferentes condiciones de contorno• Nuevo proyecto: obtención de curvas de reacción en guías vs P+Q

Método de elementos finitos aplicado al diseño de producto

CASOS DE ÉXITO

ASCENSORES TRESA S.A.: SIMULACIÓN DE BANCADA + CHASIS

• SOLUCIONES OBTENIDAS PARA DIFERENTES ESTADOS DE CARGA

Método de elementos finitos aplicado al diseño de producto

EJEMPLOS DE APLICACIÓN

Simulaciones de componentes mecánicos Simulaciones de elementos a fatiga

Simulaciones de oleaje y esfuerzos hidrodinámicos Simulaciones de comportamiento de fluidos

Centro tecnológico para el diseño y la producción industrial

Fundación PRODINTEC

GRACIAS POR SU ATENCIÓN

SEDE SOCIAL

D Parque Científico Tecnológico de Gijón, zona INTRA.Avda. Jardín Botánico, 1345 • Edificio “Antiguo secadero de tabacos”33203 Gijón, AsturiasT +34 984 390 060

DELEGACIÓN EN MADRID

D Incubadora II – Parque Científico de MadridC. Santiago Grisolía, 2 – 1º28760 Tres Cantos, MadridT +34 667 728 947