Desde la dinámica de fluidos (CFD) hasta el análisis estructural y térmico mediante simulaciones por elementos finitos (MEF, FEM), optimizamos el desarrollo de tu producto y te ayudamos a resolver problemas mecánicos de todo tipo. Testeamos tus prototipos virtualmente para acelerar el lanzamiento al mercado y ofrecemos soporte para pasar certificaciones. En caso de querer adaptar maquinaria, te asistimos en tu toma de decisiones para encontrar el diseño más eficiente.
Servicios de Simulación: Elementos finitos (MEF) y dinámica de fluidos (CFD)
Cómo trabajamos
Ingeniería por proyecto
Ingeniería por contrato
Casos de estudio
Resolución por elementos finitos (MEF)
Prueba de caída de un dispositivo portátil USB
Posición de impacto: explotada
Minimizar la aceleración en componentes sensibles es crucial, por lo tanto, el recinto de aluminio absorbe la energía del impacto, protegiendo la estructura interna. Se incluyen dimensiones clave, propiedades del material y otros datos para proporcionar contexto para la simulación.
Posición de impacto: no explotada
El ensamblaje está posicionado cerca de la pared rígida para reducir el tiempo de simulación, con una velocidad inicial de -5.5 m/s en la dirección vertical. La no deformabilidad de la pared asegura que la integridad estructural del dispositivo pueda ser evaluada bajo condiciones controladas.
Deformación plástica: vista 1
El video ilustra la evolución de la deformación plástica en la esquina de impacto, siendo esta la posición más desfavorable debido a la concentración de tensiones resultante. A pesar de esto, el recinto de aluminio absorbe efectivamente la energía, limitando la deformación plástica a un valor máximo bajo de ~0.02.
Deformación plástica: vista 2
El video muestra la deformación plástica desde el lado opuesto. El aluminio sufre deformación plástica visible concentrada en el impacto, así como una deformación elástica notable que se recupera después del impacto.
Balance de energía
El gráfico ilustra la transferencia de energía durante el impacto, mostrando la energía cinética convirtiéndose en energía interna. La energía cinética disminuye rápidamente, mientras que la energía interna aumenta, reflejando la absorción de energía del material y la estabilización después de liberar cierta cantidad de energía elástica.
Simulación estática de flexión a 3 puntos
Perfil de aluminio: posición inicial
El montaje muestra un perfil de aluminio con un desplazamiento impuesto de 3 mm en la parte superior por una parte móvil rígida y soportado por fijaciones rígidas. Sus propiedades mecánicas, condiciones de contorno y dimensiones clave proporcionan contexto para el análisis estructural.
Desplazamiento vs iteración
El video muestra el perfil de aluminio sometiéndose a desplazamiento iterativo hasta alcanzar el desplazamiento impuesto de 3 mm en la condición de contorno Z. La deformación evoluciona simétricamente en ambos lados del perfil a través de las iteraciones.
Deformación plástica vs iteración
El video ilustra la evolución de la deformación plástica a medida que el perfil de aluminio alcanza el desplazamiento impuesto de 3 mm en Z. La deformación plástica máxima ocurre en el centro de simetría del perfil.
Fuerzas reactivas vs iteración
El video muestra las fuerzas reactivas durante la simulación, alcanzando su pico en el desplazamiento máximo. Las fuerzas están distribuidas uniformemente a lo largo de la superficie donde se aplica el desplazamiento y también concentradas en la base fijaciones, mostrando la interacción a través de las superficies de contacto.
Tensión de Von Mises vs iteración
El video ilustra la distribución de tensión de Von Mises, principalmente concentrada alrededor del área de interacción de la parte móvil. Aparecen concentraciones de tensiones adicionales en regiones con cambios geométricos agudos en el perfil.
Estudio de los modos normales vibracionales
Estructura de marco de aluminio ligero
La estructura está diseñada para ser ligera y resistente a la corrosión. Cuenta con perfiles extrusionados con dimensiones y espesores especificados, fijados al suelo. Se realiza un estudio de frecuencia natural para asegurar su idoneidad bajo condiciones dinámicas.
Primer modo de flexión - 81Hz
Primer modo de flexión a lo largo del eje más largo de la mesa, con las patas actuando como puntos de pivote en el suelo. A medida que la estructura oscila de manera similar a un voladizo, el desplazamiento máximo ocurre cerca del medio de la mesa. Este modo ilustra cómo la mesa se deforma cuando está sujeta a cargas de flexión en su dirección longitudinal principal.
Segundo modo de flexión - 84Hz
Segundo modo de flexión a lo largo del eje más corto de la mesa, con las patas nuevamente actuando como puntos de pivote en el suelo. A medida que la estructura se flexiona de manera similar a un voladizo, el punto medio experimenta el mayor desplazamiento. Este modo destaca cómo la mesa muestra una frecuencia ligeramente mayor en esta dirección debido a la longitud de vano reducida.
Primer modo torsional - 110Hz
El anillo superior gira alrededor del eje vertical. Hay una mínima flexión fuera del plano y el anillo se mantiene prácticamente paralelo al plano del suelo. Las cuatro patas sirven como puntos de pivote, y la geometría rectangular 'abierta' del marco permite que cada esquina se desplace ligeramente, creando ese movimiento de torsión en el plano.
Flexión en el plano - 147Hz
Este modo implica principalmente el anillo medio de perfiles más pequeños de la mesa, a lo largo de su eje más largo, moviéndose hacia adentro y hacia afuera, mientras que el anillo superior, más rígido, muestra menos movimiento. Debido a que estos perfiles son más delgados, se flexionan más fácilmente, lo que explica por qué el anillo superior permanece relativamente quieto durante esta vibración.
Modo de cortante en el plano - 155Hz
El marco superior oscila entre dos formas romboides. Debido a que la rigidez en el plano del anillo es relativamente baja, cada esquina soldada puede pivotar ligeramente, permitiendo que el marco rectangular se deforme como un rombo. Este movimiento permanece mayormente en el plano de la mesa, en lugar de flexionar fuera del plano.
Dinámica de Fluidos por Computadora (CFD)
Eficiencia térmica en espacio interior (HVAC)
Dimensiones principales del espacio interior del edificio
La imagen describe las dimensiones clave del espacio interior, destacando fuentes de calor y muebles en tonos rojizos. La posición de la unidad de aire acondicionado (HVAC) se detallará en la siguiente imagen. La simulación asume puertas cerradas y modela la transferencia de calor convectiva transitoria dentro de la habitación.
Fuentes de calor y condiciones de contorno
La imagen muestra las condiciones de contorno del espacio interior con una ventana que presenta una temperatura fija, ignorando radiación y conducción a modo de simplificación. Dos personas y un televisor interactúan con el ambiente mediante una temperatura fija. El aire más frío entra desde la unidad de aire acondicionado (HVAC) a un ángulo de 45° y con velocidad uniforme, mientras que las partes inferiores de las puertas sirven como salidas de presión.
Velocidad y temperatura - vista 1
Este video monitorea las magnitudes de velocidad y temperatura durante una simulación transitoria de 50s. Las líneas trazadoras desde el AC muestran que el aire frío afecta principalmente a una zona menos crítica, dejando el área de los ocupantes relativamente cálida. Aunque solo se muestran algunas trazas, la fricción implica un patrón similar cerca de la trayectoria de dichas trazas. Estos puntos confirman la ubicación subóptima del aire acondiconado (HVAC).
Velocidad y temperatura - vista 2
Este video destaca cómo el aire frío permanece principalmente dentro de una zona confinada, lo que sugiere una posible recirculación y disipación ineficiente de calor. Aunque la recirculación no es directamente visible aquí, las paredes circundantes crean un espacio propenso a bucles de flujo de aire, situación que se examinará en el próximo video.
Patrón de recirculación
Este video presenta una sección plana a través de la unidad de aire acondicionado (HVAC), mostrando vectores de velocidad en el plano. Notablemente, el flujo que desciende desde la parte superior de la unidad forma un bucle de recirculación limitado por paredes circundantes, limitando el flujo de aire directo a las áreas de los ocupantes y sugiriendo ineficiencias en la ubicación del sistema.
Isovolumen de temperatura
Este video muestra una zona de isovolumen que marca temperaturas dentro de un rango especificado, destacando la distribución 3D del aire más frío. La habitación, inicialmente a 300K (27°C), experimenta una disminución máxima de aproximadamente 1.5K (1.5°C) en estas regiones, mientras que otras áreas permanecen por encima del umbral. Esta área de enfriamiento limitada indica una distribución de aire subóptima y, potencialmente, la necesidad de mayor potencia del aire acondiconado (HVAC), resultando en un aumento de los costos de energía manteniendo la posición actual.
Blog
Trabaja con Nosotros B2B
Invitamos a ingenieros expertos en simulación a colaborar en proyectos innovadores.
- Posibilidad de trabajar en proyectos pluridisciplinares
- Aplicar tus conocimientos a través del uso de software opensource ampliamente utilizado
- Flexibilidad horaria de acuerdo a tu disponibilidad
Sobre prosimcae
- Experiencia en los sectores automotriz e industrial.
- Experiencia en profundidad en FEA (Análisis de Elementos Finitos) y CFD (Mecánica de Fluidos Computacional).
- Autores de una publicación CFD revisada y supervisión con éxito de proyectos que reducieron los costos de prototipo y aceleraron los tiempos de diseño.
- Operando como una consultoría en remoto y trabajando con clientes nacional e internacionalmente para servicios de simulación rápidos, flexibles y rentables .