Descubra por qué los ingenieros necesitan el método de los elementos finitos (MEF) y por qué es enormemente beneficioso para el desarrollo, la optimización de procesos o el control de calidad.
El método de los elementos finitos (MEF) es un método de cálculo numérico que permite resolver diversos problemas físicos. Esto significa que las cargas reales complejas sobre los elementos se modelan así como se aproximan y resuelven matemáticamente. Este método facilita la vida de los ingenieros en muchos ámbitos de aplicación. Para más explicaciones, puede consultar aquí Más información sobre la definición del método de los elementos finitos.
Los ingenieros necesitan el método de los elementos finitos principalmente para el desarrollo de productos.
Especialmente en el desarrollo de productos, los ingenieros de los departamentos de desarrollo suelen recurrir al método de los elementos finitos. Esto les permite dimensionar los componentes que aún están en fase de desarrollo en el ordenador y probarlos para todos los tipos de carga previstos.
Las cargas típicas a investigar son, por ejemplo, las tensiones de tracción o compresión, las fluctuaciones térmicas o el efecto de la presión. Este método es muy universal, por lo que su aplicación no se limita a estos ejemplos. Gracias a este método, nuestros equipos de desarrollo pueden modificar, confirmar o rechazar rápidamente las ideas e hipótesis.
Como resultado, el proceso de desarrollo puede acelerarse enormemente, ya que esto significa que se necesitan menos series experimentales reales que requieren mucho tiempo y son costosas.
Las ventajas del MEF para la optimización de procesos
La aplicación del método de los elementos finitos (MEF) para mejorar los procesos técnicos es otro campo importante. No importa si hay que introducir un nuevo proceso o si hay que optimizar un proceso en marcha. Esto significa que se intenta coordinar óptimamente los componentes, las herramientas y las máquinas desde el principio con la ayuda de los resultados de la simulación.
Además, gracias a este método de cálculo, se puede simular primero en el ordenador, por ejemplo, el flujo de material de un componente a temperaturas muy altas o las propiedades de fricción y desgaste de una pieza de la herramienta. En caso de daño real, ambos procesos podrían dañar máquinas enteras y, por tanto, provocar costosos gastos de reparación y largos tiempos de mantenimiento.
El MEF en la garantía de calidad
Incluso después de que los procesos de producción se hayan puesto en marcha, es muy importante llevar a cabo un control y una garantía de calidad continuos. Los componentes y herramientas dañados suelen examinarse con métodos físicos. Un ejemplo es el SEM, que significa microscopía electrónica de barrido. Sin embargo, también en este caso, sólo es posible reconstruir de forma limitada el curso cronológico completo de los daños. El método de elementos finitos ofrece a los ingenieros la ventaja de poder incluir en la simulación los datos de proceso almacenados adicionalmente en la máquina. Así, la combinación de la distribución de tensiones teórica resultante y los resultados de laboratorio proporciona una imagen más redonda y, por tanto, facilita la detección de fallos en el proceso y su rápida rectificación.
En nuestras páginas aprenderá, cómo puede acelerar y optimizar su proceso de desarrollo de productos con la ayuda del método MEF.
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