Análisis y diseño de piezas con Catia V5. José Antonio Vásquez Angulo

forma exagerada, pero no hay que preocuparse por ello. El programa lo muestra así, ya que de esta manera podremos apreciar el sentido lógico que el elemento debería presentar sometido a este tipo de cargas y las condiciones de trabajo. Esta primera representación está seccionada por Tetraedros Lineales (TE4) (véase pág. 98, capítulo 7).

      Podremos modificar el cambio de Tetraedro Li neal (TE4) a Tetraedro Parabólico (TE10) en la ventana OCTREE Tetrahedron Mesh, que surge de hacer doble clic en el árbol de geometría en OCTREE Tetrahedron Mesh. 1: Bulón.

      En la pestaña Global, podemos escoger las medidas y el tipo, ya sea lineal o parabólico, como es nuestro caso. Seleccionamos Absolute sag, podemos escoger el valor de la sajita (véase capítulo 7, pág. 97). A medida que el número es menor, la malla será más tupida. Esto genera resultados con mucha mayor precisión, aunque con un tiempo considerablemente mayor a la hora de hacer los cálculos. Para casos en donde el elemento que se está diseñando sea relativamente grande, bastaría con 1 mm. En nues-tro caso, al tratarse de un elemento relativamente pequeño, el programa admite medidas menores a 1 mm.

      Para validar los resultados obtenidos en un Análisis por Elementos Finitos y comprobar que los mismos son razonables, es importante constatar que existe equilibrio de fuerzas entre cargas aplicadas y reacciones en apoyos. Si dicho equilibrio de cargas se cumple, podremos decir que los resultados de tensiones y desplazamientos obtenidos se encuentran dentro de lo razonable.

       4.3.5 Nueva representación de resultados

      Después de haber hecho los cambios en la ventana OCTREE Tetrahedron Mesh, el programa vuelve a la posición previa a los cálculos, al momento en que utilizamos la herramienta Compute.

      Una vez allí, volvemos a utilizar la herramienta Compute para realizar nuevamente los cálculos, pero esta vez, los datos que obtendremos serán más fiables que el anterior (los otros eran de tener una idea rápida y global de los resultados, que obtendríamos con este tipo de análisis). A partir de estos resultados podemos apreciar nuevamente la representación del elemento sometido a esfuerzos y deformaciones.

      En la gráfica, la distribución nos permite automáticamente indicar en pantalla la posición de los resultados máximos y mínimos de los valores de desplazamientos, tensiones, temperaturas, etc.

      Haciendo doble clic sobre los resultados de la parte derecha (Color Map), surge la ventana Color Map, en la que podemos cambiar la apariencia, así como diversa información acerca de los resultados de nuestro análisis. Para ello presionamos el botón More.

      Seleccionando Imposed max e Imposed min, seguido de la tecla OK, observamos los esfuerzos máximos y mínimos.

      En la barra de herramientas Image, la herramienta Displacement, posee una sub-barra llamada Other Image. En ella encontramos las herramientas: Displacement, Principal Stress y Precision, que utilizaremos cuando queramos visualizar este tipo de resultados.

      Como podemos observar en los resultados del análisis, la cabeza del bulón se desplaza en la dirección Z un máximo de 170.306 nm (nanómetros). De un análisis cuantitativo en la transmisión de esfuerzos, encontramos que el máximo esfuerzo de tensión es de 4,91014 MPa y mínimo de 1,134 x 10-5 MPa.

       4.4 Configuración del módulo GPS

      En el menú Options (en el menú Tools\Options) en la categoría Analysis & Si mu lations, encontramos parte de la configuración para el módulo GPS.

      A continuación definiremos brevemente el contenido de cada una de las pestañas.

       4.4.1 Pestaña External Storage

      En esta pestaña definiremos la ruta donde queremos grabar la matriz, así como la solución del sistema de ecuaciones. Cabe destacar que, si no hay suficiente espacio en el disco duro (nos referimos a particiones de disco duro o discos duros externos), el programa hará el cálculo del sistema de ecuaciones de forma incompleta, ya que necesita suficiente espacio a la hora de definir la malla, especificar la matriz y luego resolver el sistema de ecuaciones que queda planteado.

      Para el MEF con CATIA V5, el programa define que para los CATAnalysis-File solo se debe guardar lo correspondiente a las cargas aplicadas al elemento y las condiciones a las que este se encuentra sometido, excluyendo a la matriz y lo correspondiente a dicha solución.

      Es por ello que los archivos CATAnalysis no son archivos de un peso considerable, teniendo la necesidad de volver a hacer nuevamente los cálculos cada vez que necesitemos hacer uso de ellos.

       4.4.2 Pestaña General

      En la casilla de Default Analysis Case de esta pestaña, definiremos en el tipo de análisis que queramos tener como predeterminado. Con ello evitamos que surja la ventana New analysis Case (véase pág. 22). Además, especificamos los parámetros y todas las relaciones que el elemento tenga con el entorno, para poder tener acceso a posteriores cambios. Estos se visualizarán en el árbol de la geometría.

       4.4.3 Pestaña Quality

      Los cambios y contenidos que se pueden definir en esta pestaña tienen que ser hechos por una persona que posea mucha experiencia en el análisis con el MEF, ya que se necesita un muy buen criterio de calidad para definir las cantidades que se estimarán aquí. Este criterio consiste en calificar qué cantidades se consideran aceptables o no aceptables, asignándole las cantidades que el usuario considere, para llevar a cabo un exitoso análisis con el MEF.

      En el cuadro de texto Export Default Directory, escogemos la ruta para el nuevo criterio de calidad que hayamos seleccionado.

       4.4.4 Pestaña Graphics

      En esta pestaña se manipula la manera y el aspecto en que deseemos visualizar los nodos y elementos del MEF.

       4.4.5 Pestaña Post Processing

      En ella podremos definir la ruta para guardar