INGENIERIA ASISTIDA POR ORDENADOR (CAE). [Parte 2/2]

A la hora de llevar a cabo un estudio/análisis asistido por ordenador el proceso a seguir es prácticamente común en la mayor parte de los tipos que existen. Para guiarnos en este proceso lo haremos siguiendo el ejemplo de un análisis estructural estático mediante el método de elementos finitos.

Fase de preprocesamiento:

Lo primero como en cualquier proyecto será llevar a cabo una reunión con el cliente para conocer sus necesidades, intercambiar la información y realizar el primer análisis básico del problema a tratar. Es importante dejar bien definido siempre cual será la geometría a tratar y las condiciones de trabajo del sistema tanto cualitativamente como cuantitativamente. En el caso de nuestro ejemplo lo esencial es conocer la geometría sobre la que actuaran las cargas, la posición de estas y los apoyos o fijaciones del elemento a analizar.

Tras la definición del problema o escenario a analizar habrá que generar el modelo virtual que represente de la manera más fiable la realidad del mismo. Este modelo virtual deberá simplificarse al máximo manteniendo la verosimilitud con la realidad, esto es debido a que la potencia computacional no es infinita y un modelo muy complejo puede que nuestro ordenador no sea capaz de resolverlo o que el tiempo que le lleva sea excesivo. Saber plasmar la realidad en un modelo computacional de la manera más simple y efectiva posible es la clave para un análisis certero y en el menor tiempo posible, por ello es importante contar con los especialistas adecuados para ello.

En el caso de un análisis estructural estático, el modelo se definirá mediante las siguientes partes:

• Los sólidos de partida (que limpiaremos dejando solo las zonas que nos interesan) y los materiales que están hechos. Las uniones entre los sólidos de acuerdo a las que existan y como deberían comportarse en el modelo real.
• Las condiciones de contorno que serán las sujeciones de nuestro solido para colocarlo en una situación de solido rígido estático.
• Las cargas o elementos externos que actúan sobre el modelo, su geometría dirección y magnitud de actuación.
• Y por último realizaremos el mallado del modelo, que también deberá ser lo suficientemente fino como para ajustarse al comportamiento real, pero sin excedernos en su pequeño tamaño por las necesidades de computación. El mallado se adaptará en tamaño a las zonas que nos interese conocer más en profundidad haciéndolo más fino que en las que no tenga importancia.

Fase de resolución:

Durante la fase de resolución utilizaremos un software especializado para resolver el modelo generado durante la fase de preprocesamiento. Como hemos comentado anteriormente es importante haber optimizado lo suficiente el modelo para que esta fase no dure de manera excesiva o incluso no sea capaz de resolverla nuestro equipo debido a la excesiva necesidad de potencia de cálculo.

Fase de post procesamiento:

Habiendo resuelto ya el modelo, necesitaremos revisar los resultados y llegar a una conclusión sobre el mismo. Para ello el software nos devolverá una serie de indicadores o datos que deberemos saber interpretar y analizar para conocer si entran dentro de los márgenes plausibles para el modelo analizado. Tras analizar los resultados es importante siempre llevar a cabo varias iteraciones entre la fase de pre procesamiento y la de post procesamiento para afinar el modelo y por consiguiente conseguir el resultado más fidedigno posible. Analizar los resultados y saber entenderlos es muy importante para saber extrapolar los resultados correctos e ignorar las posibles singularidades puntuales en los mismos.

En el caso de un análisis estructural estático estaremos atentos a varios indicadores como pueden ser las tensiones, la deformación, el estrés de los materiales y los desplazamientos. No existe una formula absoluta y exacta de que valores o indicadores que tenemos que tener en cuenta para concluir con nuestro análisis. Muchas veces hay que descartar determinados resultados puntuales por tratarse de singularidades debidas al método de estudio o extraer valores concretos y específicos de zonas conflictivas para entender el modelo y fundamentar los resultados.

Una vez finalizados el post procesamiento concluiremos con un informe donde se darán a conocer todas las fases del estudio de manera detallada y se llegara a una conclusión razonada y fundamentada sobre los resultados.

Como vemos en la ingeniería asistida por ordenador lo más importante no es tener el mejor software y hardware, que siempre ayuda, si no un profesional especializado que sepa llevarlo a cabo de manera eficiente y acertada.