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Simulación de choque y análisis de colisiones

Una simulación de choque es una simulación explícita de elementos finitos. Suele utilizarse para modelar tareas mecánicas en el ámbito de la dinámica a corto plazo. Un ejemplo clásico de aplicación es la simulación de un accidente (crash test) en la industria del automóvil. De este modo, podemos determinar si un vehículo cumple los requisitos de seguridad de los ocupantes antes de que se produzca en serie. Esto suele ser considerablemente más rentable, ya que nuestros clientes no tienen que construir y destruir un prototipo.

simulación de choque
Simulación de choque de un coche

A diferencia de la clásica (implícita) Cálculo- FEM las cargas dinámicas que se producen en un corto período de tiempo (duración del impacto) y que actúan sobre los componentes o conjuntos juegan un papel importante.

Nuestros servicios para el mapeo mecánico de tareas de dinámica a corto plazo

  • Simulación de pruebas de choque (cálculo de choques)
  • Realización de pruebas y análisis de caídas
  • Simulación explícita de elementos finitos
  • Determinación de los efectos de la explosión (por ejemplo, al abrir un airbag)

Ahorre tiempo y costes y asegure su prototipo contra las cargas dinámicas con una prueba de choque virtual.

¿Qué resultados puede esperar de un análisis de choque?

Siempre que las rigideces, las propiedades de los materiales (normalmente no lineales) y las condiciones de contacto estén correctamente definidas en el correspondiente modelo de elementos finitos, se obtienen no sólo las deformaciones totales bajo la acción de la carga dinámica, sino también información sobre las tensiones, deformaciones y sobrecargas de los componentes individuales en interacción con otros componentes.

Ventajas de la simulación de choques para su proceso de desarrollo

Las pruebas de choque no sólo son complejas de realizar, sino que también requieren mucho tiempo y dinero. Además, las instalaciones de ensayo correspondientes no están disponibles en todo momento, sino que a menudo requieren una programación a largo plazo y la correspondiente coordinación. Por ello, estas instalaciones especiales suelen reservarse con semanas y meses de antelación.

El deseo de todo fabricante es, por tanto, demostrar o validar el cumplimiento de los requisitos (de seguridad) de su producto (por ejemplo, un vehículo) mediante un ensayo único. Lo ideal es que los costes de utilización de las instalaciones de prueba se produzcan una sola vez, al igual que sólo hay que construir y destruir un prototipo. Pero, ¿cómo quiere demostrar el correcto funcionamiento y la seguridad de su producto con una sola prueba?

Por lo tanto, en la práctica, las simulaciones MEF del choque (análisis de choques) se realizan a veces en modelos de vehículos completos antes de la fecha del banco de pruebas. Al evaluar los resultados de esta prueba de choque "virtual", podemos identificar fácilmente los componentes críticos que también fallarían en la prueba real.

Como parte del proceso de desarrollo del producto, primero identificamos los puntos débiles estructurales-mecánicos mediante un cálculo FEM. Luego los eliminamos optimizando el diseño. Por último, volvemos a insertar los componentes optimizados en el modelo MEF existente y ejecutamos de nuevo la simulación. Este procedimiento se repite hasta que los resultados de la simulación de choque muestran que el producto sobreviviría a la prueba del prototipo sin daños o con los daños previstos y admisibles dentro del ámbito de la aprobación del producto.

Mediante la aplicación sistemática de simulaciones de choque como parte del proceso de desarrollo virtual de productos, le ayudamos a minimizar los costes de las costosas pruebas de prototipos.

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