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ANSYS Mechanical: Software de análisis por elementos finitos para ingeniería estructural

ANSYS ofrece soluciones de software de análisis estructural que permiten a los ingenieros de todos los niveles y antecedentes resolver problemas complejos de ingeniería estructural de manera más rápida y eficiente. Con su conjunto de herramientas, los ingenieros pueden realizar análisis de elementos finitos (FEA), personalizar y automatizar soluciones para desafíos de mecánica estructural y analizar múltiples escenarios de diseño. Al utilizar ANSYS Mechanical en las primeras etapas del ciclo de diseño, las empresas pueden ahorrar costos, reducir la cantidad de ciclos de diseño y lanzar productos al mercado más rápidamente.


Empleando la suite completa de herramientas de análisis estructural, los ingenieros pueden simular impactos, caídas y vibraciones, impactos y penetraciones, golpes y colisiones, seguridad de los ocupantes, transferencia de calor, fatiga de la soldadura, cargas repetitivas y mucho más. Con una variedad de aplicaciones e integraciones de productos. Para entender un poco más sobre sobre su amplia gama de usos y aplicaciones, a continuación, presentamos un breve resumen con sus principales bondades y funcionalidades:

ANSYS Workbench: es la plataforma base que permite la interconexión de diferentes sistemas. Por ejemplo, un análisis modal con precarga o análisis de interacción fluido-estructura. Esta plataforma incluye conexiones hacia otros productos ANSYS, incluyendo productos ANSYS CFD, soluciones de optimización y sistemas CAD externos.

Análisis de resistencia: la resistencia de componentes es un punto clave en la comprensión del desempeño de los productos, ciclos de vida y posibles modos de falla. 

Cargas mecánicas, estrés térmico, pretensión de pernos, condiciones de presión y aceleración rotacional son solo algunos de los factores que definen los requisitos de resistencia de materiales y diseños. Estas herramientas de simulación garantizan la viabilidad y seguridad de los productos al predecir la resistencia requerida para las cargas que experimentará el diseño durante su servicio


 Vibración: puede ser un efecto indeseado relacionado con diseños de productos deficientes o también estar relacionados al ambiente en donde el producto está operando.

De igual forma, la vibración puede tener un impacto sustancial en la durabilidad y la fatiga, lo que lleva a una vida útil más corta. Siempre se debe comprender cómo responderán los diseños a las vibraciones de fenómenos físicos reales como por ejemplo el chirrido de los frenos, los terremotos, vialidades, cargas acústicas y armónicas para predecir el comportamiento de los productos y componentes. Las simulaciones estructurales pueden proporcionar esta comprensión y ayudar a superar desafíos de vibración de alta complejidad de comprensión.

Análisis térmico: los efectos de la temperatura y la administración del flujo de calor en partes y ensamblajes se ha convertido en puntos tan importantes de un diseño, así como los límites de desempeño son forzados a ir más allá por la necesidad de tener diseños más ligeros, inteligentes y cada vez más eficientes

Cargas de convección, radiación y conducción son obvias, pero la necesidad de incluir el efecto de las pérdidas de potencia y la energía térmica de la fricción y fuentes externas como los flujos en tuberías significa que los analistas deben tener más herramientas a su disposición para simular modelos térmicos con precisión. 

Durabilidad: fabricar productos duraderos es clave para reducir costos por ejecución de garantías y aumentar la confiabilidad. Ser capaz de entender cómo se comportarán los diseños en el tiempo a medida que aumentan los ciclos de carga ayuda a evitar fallas inesperadas.

El análisis de fatiga o de vida útil es un factor clave en la construcción de este conocimiento sobre la durabilidad del producto.


Impacto: el impacto entre dos o más cuerpos puede ser modelado por la familia de softwares ANSYS para cálculo estructural, incluyendo estudios de dinámica explicita y dinámica de cuerpos rígidos.

Las pruebas de caída o Drop Test son candidatas ideales para análisis de impacto. Estos programas calculan las fuerzas entre dos o más cuerpos que chocan y la deformación o daño resultante.


Optimización estructural: las tecnologías de ANSYS incluyen optimización paramétrica, de forma y de topología.

Permite especificar dónde ubicar soportes y cargas en un modelo y a su vez permite que el software explore el espacio de diseño. Por ejemplo, es posible realizar fácilmente reducción de peso en estructuras, extraer formas CAD rápidamente, y explorar diseños y parámetros de proceso para la fabricación aditiva.

Dinámica de cuerpos rígidos: los dispositivos mecánicos pueden contener ensamblajes complejos o partes interconectadas sujetas a rangos de movimiento muy grandes.

Algunos ejemplos podrían incluir ensamblajes de suspensión en vehículos, manipuladores robóticos en procesos de fabricación o sistemas de engranajes dentro de transmisiones eléctricas. La simulación del movimiento de estos sistemas da una idea de su rendimiento en el rango de carga dinámica experimentada cuando está en funcionamiento.


Hidrodinámica: estructuras costa afuera están sujetas a cargas ambientales a partir del impacto de las olas, corrientes y viento.

Los requisitos de diseño para estas estructuras pueden ser bastante diferentes de las construcciones tradicionales en tierra. Simular la carga y los efectos de estos factores en la respuesta estructural es un componente necesario del diseño. ANSYS proporciona capacidades que pueden reproducir estas condiciones de carga y respuestas en una amplia gama de aplicaciones. 


Materiales compuestos: la ligereza, resistencia y versatilidad en las propiedades de los materiales compuestos los hacen muy atractivos para muchos tipos de manufacturas.

Los materiales compuestos como la fibra de carbono, típicamente utilizados en la industria aeroespacial y automotriz, se utilizan cada vez más en aplicaciones de energía, deportes, construcción y marina. Sin embargo, su naturaleza compuesta hace que realizar simulaciones precisas sea un todo un desafío. ANSYS ofrece un conjunto completo de herramientas para superar este desafío.


Manufactura aditiva: la solución ANSYS Additive ofrece una visión crítica requerida por diseñadores, ingenieros y analistas para llevar a cabo procesos exitosos de Manufactura Aditiva para evitar fallas y crear partes apegadas a las especificaciones de diseño.

Esta solución integral abarca todo el flujo de trabajo, desde el diseño para la fabricación aditiva (DfAM) hasta la validación, el diseño de impresión, la simulación de procesos y el análisis de materiales.


Análisis multifísicos: un gran rango de capacidades multifísicas están disponibles desde análisis térmicos simples hacia análisis de campos acoplados usando elementos finitos.

Toda la cartera de ANSYS analiza de forma combinada los efectos de las fuerzas electromagnéticas, estructurales, de fluidos y térmicas. Como resultado, es capaz de predecir el rendimiento de los productos con mayor precisión y proporciona una transferencia de datos sin problemas entre las soluciones físicas.


En resumen, el ANSYS Mechanical es una herramienta de grandes capacidades disponible en el mercado para una amplia lista de aplicaciones relacionadas al diseño y evaluación de equipos, componentes mecánicos, productos y piezas en general.

En este video, obtenido del canal de ANSYS en YouTube, se muestra un resumen con algunas de las últimas mejoras incorporadas a la versión R22 del ANSYS Mechanical

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Referencias: ANSYS     


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