Visualización de resultados de una simulación en Inventor

Cuando se realiza un análisis, también denominado simulación, de un modelo, las tensiones y deformaciones tridimensionales se desarrollan en varias direcciones. Una forma habitual de expresar estas tensiones multidireccionales consiste en resumirlas en una tensión equivalente, también denominada tensión de von-Mises.

Un sólido tridimensional tiene seis componentes de tensión. En algunos casos, una prueba de tensión uniaxial busca propiedades del material experimentalmente. En ese caso, la combinación de los seis componentes de tensión en una única tensión equivalente se relaciona con el sistema de tensiones reales.

Los desplazamientos físicos y las tensiones se calculan para las piezas o los ensamblajes con respecto al sistema de coordenadas global del archivo. Se pueden ver los resultados de estos cálculos a través del nodo Resultados en el navegador y los nodos hijo de los resultados de tensión, deformación, desplazamiento, coeficiente de seguridad y presión de contacto.

También puede:

• Visualice la malla superpuesta sobre los resultados.
• Visualice los valores mínimos y máximos para mostrar muestran rápidamente las ubicaciones de los extremos de carga.
• Ajuste la deformación para mejorar los efectos de las cargas visualmente para que se pueda evaluar el impacto.
• Volumen de trazados, tanto sombreado suave como contorno.
• Animar el desplazamiento.

El estado de tensión se calcula para una pieza o para ensamblajes de piezas. Según la teoría de la elasticidad, el estado de tensión tridimensional de un volumen de material infinitesimal situado en una ubicación arbitraria contiene tensiones normales y tensiones de corte.

Tres tensiones normales, Tensión XX, Tensión YY y Tensión ZZ, y tres tensiones de corte, Tensión XY, Tensión YZ y Tensión XZ, definen el estado de tensión. Las tensiones normales de tracción son positivas; las tensiones normales de compresión son negativas. Las tensiones de corte son positivas cuando los dos ejes positivos que las definen giran hacia el otro (usando la regla de la mano derecha).

Análisis estático

Para el análisis de tensión estático se puede ver:

• Los resultados de la deformación, que incluyen el tensor de deformación y las deformaciones Principal y Equivalente
• Presión de contacto (tracciones)
• Desplazamiento
• Tensión
• Coeficiente de seguridad

Para asegurarse de que los trazados de los resultados tengan un contenido significativo, especifique las propiedades de materiales completamente definidas. Puede utilizar el Editor de estilos y normas para revisar las propiedades de cualquier material. El Editor de estilos y normas está disponible en el cuadro de diálogo Asignar materiales.

Las restricciones de diseño pueden estar basadas en la geometría:

• Masa y volumen
• Un componente de desplazamiento
• Un componente de tensión
• Otros campos de datos aplicables
• Coeficiente de seguridad

Para el análisis estático, el resultado por defecto es Tensión de Von Mises y para el análisis modal, el resultado por defecto es Frecuencia 1. Examine los resultados mediante los comandos de visualización y los nodos de Resultados del navegador. 

Estas herramientas permiten visualizar la magnitud de las tensiones existentes en el componente, la deformación de éste y el coeficiente de seguridad de tensión. En el análisis modal puede visualizar los modos de frecuencia natural.

Los comandos de visualización están activados y se encuentran en el panel Mostrar de la ficha Análisis de tensión. El modo de visualización por defecto suaviza los contornos.

Nota: Utilice el Manual de simulación para obtener ayuda en la visualización de resultados.

Los comandos de visualización están activados y se encuentran en el panel Mostrar de la ficha Análisis de tensión. El modo de visualización por defecto suaviza los contornos.

Para ver los distintos conjuntos de resultados, expanda el nodo Resultados para descubrir los nodos hijo. Por ejemplo, si ejecuta un análisis estático, en el navegador aparecen resultados de nodos hijo para Tensión de Von Mises, Primera tensión principal, Desplazamiento, Coeficiente de seguridad, etcétera.

Para visualizar los distintos conjuntos de resultados, pulse dos veces el nodo de navegador. Mientras visualiza los resultados, podrá:

• Cambiar la barra de color para destacar los niveles de tensión que le interesan.
• Comparar los resultados con la geometría sin deformar.
• Visualizar la malla utilizada para la solución.
• Usar Sombreado de contorno.
• Mostrar las ubicaciones de los resultados máximo y mínimo.
• Aplicar la misma escala a los conjuntos de resultados. Esto se da al ocultar diversas piezas de la vista de resultado o al utilizar varias configuraciones en estudios paramétricos.
• Mostrar las condiciones del contorno.
• Ajuste la visualización de desplazamiento para mejorar la deformación del modelo en la presentación gráfica.
• Animar el desplazamiento a través de una serie de pasos.
• Crear un vídeo de la animación del desplazamiento.
• Ver trazados de convergencia 2D (curva de precisión del resultado).
• Sondear valores en puntos específicos.

Análisis modal

Un análisis modal calcula las frecuencias naturales de vibración para el número de frecuencias especificadas. Incluye frecuencias que corresponden a los movimientos de los cuerpos rígidos. Por ejemplo, en una simulación sin restricciones, los seis primeros modos se producen a 0 Hz y corresponden a los seis movimientos de los cuerpos rígidos. Las restricciones de diseño pueden estar basadas en la geometría o ser una frecuencia. En el análisis modal, el resultado por defecto es Frecuencia 1

Puede animar la forma deformada para mostrar la forma modal asociada con una frecuencia concreta. Los contornos representan el desplazamiento relativo de la pieza al vibrar. Las imágenes de las formas de los modos resultan útiles para entender cómo vibra una pieza o un ensamblaje, pero no representan desplazamientos reales. Para detectar todas las formas de modos que se encuentran por debajo de una frecuencia dada, determine las dos o tres formas de modos siguientes.

La opción Calcular modos precargados ejecuta primero una simulación estática estructural, determina las tensiones y, a continuación, calcula los modos, dada la condición previa a la aplicación de la tensión. Si la opción no está seleccionada, el programa pasa por alto todas las cargas estructurales definidas para la simulación de la frecuencia.

Cuando la simulación termina los cálculos, la región gráfica se actualiza para mostrar:

• Trazado de volumen 3D y tipo de resultado.
• Sombreado suave que muestra la distribución de las tensiones.
• Barra de colores que indica el rango de tensiones.
• Información sobre la malla que incluye el número de nodos y elementos.
• Información sobre la unidad.
• El nodo de navegador Resultado se completa con nodos hijo para los distintos resultados basados en el tipo de análisis.

Modo de frecuencia

Use el análisis de frecuencia modal para probar un modelo a sus frecuencias de resonancia naturales (por ejemplo, un silenciador vibrante durante condiciones de inactividad u otros fallos).

Es posible que cada una de estas incidencias actúe sobre la frecuencia natural del modelo, lo que, a su vez, puede provocar resonancia y el posterior fallo. La forma modal es la forma de desplazamiento que adopta el modelo cuando se excita a una frecuencia de resonancia. Autodesk Inventor Simulation calcula las frecuencias naturales de vibración y las formas de modos correspondientes. Presenta las formas de modos como resultados que se pueden visualizar y animar. El análisis de respuesta dinámica no se ofrece en esta fase.