La simulación es una herramienta donde se predicen fenómenos físicos con gran precisión, y que requieren de mucha potencia computacional. Es una ventaja tecnológica impresionante en las industrias de hoy debido a que te permite gastar menos tiempo en prototipado, y hace que la creación de productos y/o procesos sean más rápido su salida al mercado o su implementación sean eficientes. 

La simulación antes se veía como una solución que solo las grandes empresas podían acceder, empresas encargadas de grandes proyectos con un nivel de calidad gigantesco, como lo es la industria aeroespacial. Pero poco a poco esta herramienta se ha extendido, brindando soluciones en muchas industrias, y de todo tipo. Se pueden realizar casos de análisis estructural y fatiga, análisis térmico, análisis eléctrico; también optimización de procesos, reducción de material, procesos con polímeros como inyección de plásticos, análisis de materiales frágiles, análisis dinámicos; incluida dinámica explícita y/o impacto; entre otros ejemplos. 

Sin embargo, adentrarse a este mundo puede ser complicado aun siendo el ingeniero de la empresa. Para comenzar hay muchas posibilidades disponibles, pero lo más recomendado es comenzar por el análisis más sencillo: casos estructurales. SolidWorks, dentro de su inmenso portafolio, cuenta con SimulationXpress, una aplicación pensada para que todo el mundo pueda realizar una simulación. Aunque cuente con opciones limitadas y solo se pueda hacer análisis estructural, es la opción perfecta para que la gente comience a aprender a hacer simulación.

En este artículo se hablará un poco sobre SimulationXpress, cómo se utiliza, con qué opciones cuenta, y cómo realizar un caso completo hasta el análisis de resultados. 

SimulationXpress

Los productos Xpress de SolidWorks nacieron de la necesidad de crear opciones extras en las que los usuarios pudieran aprender y explorar las demás ramas del portafolio. SimulationXpress es de lo más populares, y su facilidad de creación de casos de simulación hace que la curva de aprendizaje sea rápida y fácil de comprender. SimulationXpress muestra los resultados de las tensiones de Von Mises, que es una teoría de fallo de materiales útil para elementos dúctiles, resultados de deformación y de desplazamiento. Para hacer la seguidilla de pasos requerida para crear el caso, se deben hacer sujeciones, se deben crear cargas, se debe asignar material, se debe ejecutar la simulación, y por último, se deben mostrar los resultados.

Creación de un caso de simulación en esta herramienta de SolidWorks

Se ingresa por SimulationXpress en SolidWorks a través de la opción Herramientas, en Productos Xpress.

Imagen 1: Cómo entrar a SimulationXpress

Adentro de la aplicación, te aparece un menú de bienvenida en la columna de la derecha de SolidWorks, donde desde acá te va guiando paso a paso qué se debe hacer para crear la simulación.

Imagen 2: Entrada a SimulationXpress

Al darle siguiente, te encuentras con las opciones para crear la simulación y los pasos mencionados anteriormente que se deben hacer. Arriba de la columna del menú te encontrarás con los pasos enlistados, haciendo más fácil el debido proceso.

Imagen 3: Menú con pasos de SimulationXpress

En cada parte de la simulación aparecerá una opción para completar el paso, y al finalizar aparecerá la opción Siguiente hasta llegar a la parte de creación de resultados. También se puede editar el paso antes de avanzar si falta algo por agregar dependiendo del caso que se quiera analizar. En este ejemplo, podemos ver que ya se agregó una fuerza, pero se pueden añadir más cargas o editar la fuerza creada.

Imagen 4: Asignación de cargas de una viga en I en SimulationXpress

Ahora la simulación está lista para ejecutarse. En el menú se muestra la opción de avanzar o cambiar la configuración. Esta configuración se refiere al mallado de la pieza. 

Imagen 5. Ejecución de la simulación en SimulationXpress

La malla, dentro del ámbito de la simulación computacional, se refiere a una parte de la simulación de la pieza la cual lee la geometría de la pieza y hace posible que los resultados se lean acertadamente por todo el cuerpo. Usualmente, en los programas de simulación hay muchas opciones de mallado, pero como SimulationXpress está pensado para ser una herramienta de aprendizaje básico, solo se da la opción de hacer la malla más gruesa o fina.

Imagen 6: Configuración de la malla en una viga en I en SimulationXpress

Al ejecutar la simulación, se muestra una visualización de la deformación que experimentará la pieza debido a las cargas. Si sí se deforma como espera, le damos a la opción de Sí, continuar. Si no, también te aparece una opción para cambiar cargas y sujeciones.

Imagen 7: Visualización de la deformación de una viga en I en SimulationXpress

Por último, al continuar, nos aparece los resultados mencionados anteriormente: Tensiones de Von Mises, desplazamientos y deformaciones. Se denota con un mapa de colores en la pieza para saber cómo se afecta en cada parte. También se puede ver el análisis de esfuerzos teniendo en cuenta el factor de seguridad, el cual es un coeficiente que garantiza que la pieza no falle con cierto grado de seguridad. 

Imagen 8: Resultados de simulación de una viga en I

Como se pudo apreciar en todo el proceso, esta herramienta cuenta con lo básico para crear un análisis estructural y cuenta con una interfaz amigable para el usuario.

SimulationXpress te permite que hagas tus primeros pasos en el mundo de la simulación, y es una herramienta de uso fácil. Cualquier licencia de SolidWorks te permite acceder a ella, y también es una primera preparación para realizar simulaciones más avanzadas para beneficio de los procesos de tu empresa. Este es solo un vistazo de todo lo que puedes hacer con simulación a través del portafolio de SolidWorks. 

Si deseas conocer más sobre esta herramienta también puedes ver nuestro curso Experto en Análisis estático con  SimulationXpress