Buenas prácticas para FEA/FEM

Profesor: Ing. Israel Chaves Arbaiza

Curso: Elementos de Máquinas II

Defeaturing: geometría simple

Defeaturing: geometría simple

• Eliminar roscas, chaflanes, letras, etc.. que sean estéticos y no funcionales
• Eliminar agujeros pequeños estructurales o de baja carga
• Mantener cambios de sección, cuñas, agujeros que transfieren carga
• Cortar la pieza si la geometría y las cargas son simétricas

Meshing: estrategias de mallado

Meshing: estrategias de mallado

• No refinar todo el modelo. Mantener Global sizing con elementos relativamente grandes
• Local sizing para las zonas críticas de la pieza. Face sizing o Sphere of influence en un entalle o un cuñero son recomendadas
• En el fondo de un cuñero o en el radio de un eje escalonado, deben haber al menos 3 o 5 elementos a lo largo de la curva para percibir el gradiente del esfuerzo
• Asegurarse que los elementos sean configurados como Quadratic o de orden superior. Lo lineal es rígido para el software y subestiman la deformación real por flexión.

Boundary conditions

Boundary conditions

• Fixed support es un empotramiento real y bloquea los 6 grados de libertad
• Cylindrical support es para ejes soportados por rodamiento. Permite indicar si el eje gira libre o se mueve axialmente.
• Frictionless support para superficies que se deslizan sin fricción.

Aplicación de cargas

Aplicación de cargas

• Para engranes y poleas utilizar Bearing load, que aplica la carga de forma compresiva parabólica (sólo en la mitad de la cara), imitando un engrane sobre el eje.
• Un par torsional se aplica con Moment sobre una cara cilíndrica. En un eje se debe asegurar de que no pueda rotar libremente en el espacio, o fallará la simulación.
• Bolt pretension simula la fuerza de apriete inicial del tornillo antes de que se perciban las cargas externas.

Contacts

Contacts

• Bonded es el contacto por defecto, fusiona 2 piezas como si fueran soldadas. Computacionalmente lineal y muy ligero.
• Fritional se aplica para pasadores, creando un análisis no lineal y más demandante. Se necesita un mallado eficiente para aplicarlo. Se usa para desgaste o deslizamiento