Los cálculos técnicos y las simulaciones también se conocen como CAE, que significa Computer Aided Engineering (ingeniería asistida por ordenador). Esto significa que podemos probar y calcular las cargas reales que se producen posteriormente utilizando modelos en el ordenador. Mucho antes de que sea posible crear un prototipo físico, ya se realizan cálculos y simulaciones en prototipos virtuales. Esto se hace primero con una representación en 3D del componente, que luego interactúa con los modelos teóricos de los respectivos procesos físicos.
El cálculo describe así la solución aproximada de un problema real mediante sistemas matemáticos de ecuaciones. En este contexto, la simulación significa que estos modelos suelen calcularse varias veces con diferentes condiciones de contorno y variables de entrada. Hoy en día, esto se hace a veces incluso de forma automática. De este modo, los desarrolladores pueden determinar las zonas óptimas de carga o de daño del componente bajo las fuerzas actuantes.
¿ Por qué se utilizan estos dos términos ?
El objetivo del desarrollo de productos técnicos es siempre desarrollar el componente más adecuado para cada necesidad. Sin embargo, la producción real de, entre otras cosas, piezas muy complejas es muy costosa. Los experimentos reales pueden incluso superar estos costes. Por eso, todos los departamentos de desarrollo se benefician ahora de las crecientes capacidades informáticas.
El ingeniero de cálculo crea modelos de cálculo en 3D de los componentes y simula los casos de carga y el comportamiento mecánico resultante directamente en el ordenador con el software correspondiente. Por lo tanto, las correcciones necesarias de la geometría o la elección de los materiales también pueden realizarse en el PC en esta fase inicial conceptual y, por lo tanto, más favorable. De este modo, tanto la producción del componente como la ejecución de los experimentos son inicialmente sólo simulados. Una vez que se ha desarrollado por completo allí y se han despejado todas las posibles dudas, se suele iniciar la producción real del prototipo con la conciencia tranquila.
¿ Cuáles son los ejemplos de cálculos y simulaciones ?
Algunos ejemplos de simulaciones son los procesos de flujo. Si un componente se expone posteriormente a un flujo en la aplicación, ya sea por aire, gas o un líquido, el modelo se introduce en este modelo físico. El comportamiento del flujo del medio respectivo se modela de acuerdo con las respectivas leyes naturales aplicables y el flujo que se espera que ocurra posteriormente en la realidad y se comprueban todos los posibles problemas resultantes. Podemos pensar, por ejemplo, en las alas de un avión, la carrocería de un coche o los componentes individuales del motor que entran en contacto con el aceite durante su funcionamiento. Otras aplicaciones son los cálculos de resistencia mediante el método de elementos finitos FEM o las simulaciones multicuerpo, denominadas MKS.
En estas páginas también aprenderá, cómo puede acelerar y optimizar su proceso de desarrollo de productos con la ayuda de cálculos y simulaciones.
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