Métodos y técnicas para la optimización estructural de proyectos
La optimización estructural de proyectos es un proceso que pretende mejorar una estructura existente o diseñar una nueva para que cumpla determinados requisitos sobre rendimiento, optimizando al mismo tiempo ciertos parámetros.
Esto resulta sumamente importante para innovar y garantizar que los procesos se utilicen de la mejor manera posible. Para encontrar la mejor solución, la simulación computacional puede ser una herramienta esencial para garantizar una optimización estructural eficiente y de bajo costo.
Para saber aún más sobre el asunto, te recomendamos acceder a la masterclass Fundamentos del análisis estructural.
Principales formas de optimizar estructuralmente los proyectos
La optimización estructural de proyectos es una parte fundamental del diseño y de la ingeniería de estructuras, cuyo objetivo es mejorar la eficacia, funcionalidad y seguridad de las estructuras. Existen diversos métodos y técnicas para abordarla y a continuación veremos algunos de ellos.
Optimización topológica y de formas
La optimización topológica se refiere al proceso de determinar la mejor distribución de material en un dominio definido, basándose en ciertos criterios como la rigidez máxima y restricciones como el volumen y la masa.
Su utilización puede aplicarse, por ejemplo, en industrias como la automotriz, para diseñar componentes livianos y robustos, como chasis de vehículos, o la aeroespacial, para desarrollar estructuras de aeronaves.
La optimización topológica de las soluciones Ansys Discovery and Mechanical ofrece oportunidades para un enfoque creativo, caracterizado por la rapidez y la eficiencia, ya se trate de reducir el peso de un avión o de optimizar el proyecto de una estructura civil.
Nuestra plataforma dispone de recursos para hacer frente a las restricciones de fabricación, como el fresado en tres ejes, técnicas de prevención de desequilibrio y soporte para una variedad de casos de carga y física, incluidas simulaciones modales y estructurales.
El aspecto más destacable es la velocidad de optimización, permitiendo llevar a cabo múltiples iteraciones en cuestión de segundos y proporcionando una potente orientación al inicio del proceso de diseño, una fase en la que resulta crucial.
Optimización paramétrica
En este caso, se alteran parámetros específicos de una estructura, como las dimensiones o las propiedades de los materiales, con el fin de mejorar su rendimiento. Puede utilizarse en el diseño de máquinas y componentes, ya que pequeñas variaciones pueden aumentar el rendimiento.
Optimización estructural con simulación
La simulación computacional permite probar, analizar y mejorar el diseño de estructuras antes de construirlas o fabricarlas. Adoptando este enfoque virtual, los profesionales pueden realizar optimizaciones de forma más rápida, precisa y con un importante ahorro económico.
En lugar de depender de pruebas físicas, que pueden llevar mucho tiempo, la simulación permite probar miles de escenarios en cuestión de horas o minutos. Evitar prototipos físicos o pruebas repetidas supone ahorrar recursos, materiales y tiempo.
En este sentido, la simulación computacional es una herramienta inestimable en la optimización estructural de los proyectos. No sólo acelera el proceso de diseño, sino que también aumenta la precisión, garantizando estructuras más eficientes y seguras a la vez que minimiza los costos asociados al desarrollo del proyecto.
Análisis de elementos finitos
El análisis de elementos finitos es una técnica computacional utilizada para predecir cómo reaccionará una estructura bajo carga, lo que permite optimizar el diseño a partir de los resultados simulados. Entre sus aplicaciones figuran el análisis de componentes de turbinas eólicas.
Otra industria que se beneficia del Método de los Elementos Finitos (FEA) es la del petróleo y gas. Permite resolver y diagnosticar problemas estructurales mediante la obtención de desplazamientos, deformaciones y tensiones.
Brindamos apoyo para implantar la simulación estructural para minimizar costos, reducir el número de ciclos de diseño y acelerar la comercialización de los productos.
Análisis en tiempo real
Ansys Discovery tiene la capacidad de realizar simulaciones y análisis estructurales en tiempo real, lo que permite un enfoque dinámico e interactivo para desarrollar diseños más eficientes.
La herramienta combina la simulación física instantánea, simulación de alta fidelidad y modelado geométrico interactivo en una experiencia única y fácil de utilizar. Por ello, los ingenieros pueden explorar varias opciones de diseño y evaluar su viabilidad y eficacia en tiempo real, lo que acelera considerablemente el ciclo de desarrollo.
Implementa la simulación en tus proyectos
Si estás pensando en invertir en simulación computacional para tu empresa, las soluciones de Ansys son una excelente opción. Líder en el mercado de la simulación, Ansys junto a ESSS, disponen de un equipo de especialistas para ayudar a que las empresas conozcan qué herramientas son las ideales de acuerdo a sus necesidades y cómo maximizar su utilización.
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