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¿Qué es análisis dinámico explícito?

Tecnología de Simulación

Algo muy común que le sucede a todo el mundo. Atiendes el teléfono, lo sujetas mal y de repente se cae al suelo. Para los ingenieros, saber cómo resistirán sus productos en situaciones tales como la caída libre es fundamental para alcanzar objetivos de seguridad y rendimiento. Para probar los diseños en estas situaciones altamente no lineales y de alta velocidad, existe una metodología de simulación llamada análisis dinámico explícito.

La dinámica explícita, es un método de integración de tiempo utilizado para realizar simulaciones dinámicas cuando la velocidad es importante y considera las condiciones que cambian rápidamente o los eventos discontinuos, tales como caídas libres, los impactos de alta velocidad y las cargas aplicadas. Debido a que estas «dinámicas no lineales» están integradas en la simulación, la dinámica explícita es la opción preferida para simular fenómenos físicos altamente transitorios.

Capacidades dinámicas explícitas

Las herramientas de análisis de dinámicas explícitas permiten a los ingenieros analizar una amplia gama de desafíos:

  • Interacciones corporales de corta duración, complejas o cambiantes (contacto)
  • Cargas cuasiestáticas (bajas tasas de deformación)
  • Impactos de alta velocidad e hipervelocidad
  • Cargas severas que provocan grandes deformaciones en el material
  • Falla del material
  • Fragmentación del material
  • Mecánica de penetración
  • Impacto de residuos espaciales (hipervelocidad)
  • Diseño de equipos deportivos
  • Procesos de fabricación con respuesta plástica no lineal
  • Simulación de prueba de caída
  • Carga explosiva
  • Formación de explosivos
  • Interacciones entre explosión-estructura

Dinámica explícita en las soluciones Ansys

Si tu producto tiene que soportar impactos o cargas de corta duración y alta presión, puedes mejorar su diseño con las soluciones dinámicas explícitas de Ansys. Los problemas especializados requieren herramientas de análisis avanzadas para prever con precisión el efecto de las consideraciones de diseño en el comportamiento del producto o del proceso. Obtener una visión de una realidad tan compleja, es especialmente importante cuando es muy costoso – o imposible – realizar pruebas físicas.

Las soluciones Ansys permiten capturar la física de eventos de corta duración para productos que experimentan fuerzas dinámicas altamente no lineales y transitorias. Nuestras herramientas dinámicas explícitas, especializadas, precisas y fáciles de utilizar están diseñadas para maximizar la productividad del usuario.

Con Ansys, los ingenieros son capaces de obtener informaciones sobre cómo reacciona una estructura cuando es sometida a cargas severas. Los algoritmos basados en los primeros principios permiten predecir con precisión respuestas complejas, como grandes deformaciones y fallas de materiales, interacciones entre cuerpos y fluidos con estructuras que se deforman rápidamente. Los problemas extremadamente complejos, especialmente los que presentan altas tasas de deformación y otros fenómenos que son difíciles de hacer converger con métodos de solución implícita de propósito general, pueden resolverse empleando sofisticados algoritmos matemáticos de última generación.

Las normas son seguras y razonables para la mayoría de los problemas habituales, lo que significa que dedicas menos tiempo a la instalación y a la detección de problemas y más a la optimización de los productos en términos de rendimiento, durabilidad, costo y a la eliminación de defectos de diseño.

En muchos casos, la precisión de una solución explícita sólo puede verificarse mediante la comparación con experimentos físicos. Para algunos problemas (como las explosiones), puede ser muy costoso o incluso imposible realizar pruebas físicas. A pesar de ello, los usuarios de Ansys de todo el mundo confían en la precisión de nuestros resultados de simulación explícita.

El curso Análisis de Dinámica Explícita con Ansys del Instituto ESSS aborda los conceptos fundamentales del análisis dinámico explícito para problemas que involucren contactos, grandes deformaciones, materiales no lineales y respuestas a fenómenos de alta frecuencia.

Análisis implícito vs. análisis explícito

Mientras que los métodos implícitos y explícitos son utilizados para resolver simulaciones dependientes del tiempo, la decisión sobre cuál utilizar depende del problema a resolver.

Utilizar la dinámica implícita para resolver problemas de análisis dinámico de elementos finitos (FEA) que involucran una leve no linealidad y cuando se pueden utilizar grandes períodos de tiempo. Esto incluye:

  • Equilibrios estáticos
  • Procesos lentos, lineales y ligeramente no lineales
  • Grandes incrementos de tiempo

Utilizar la dinámica explícita para calcular problemas altamente complejos y no lineales que impliquen cambios rápidos como la deformación o la ruptura de materiales, por ejemplo:

  • Pruebas de caída
  • Impacto y penetración
  • Rotura
  • Ondas de choque
  • Grandes deformaciones

Herramientas de dinámica explícita Ansys

Ansys LS-DYNA

Ansys LS-DYNA es el programa de simulación explícita más utilizado en el mundo, capaz de simular aplicaciones como ensayos de choque, impacto y penetración, aplastamientos y colisiones, seguridad de los ocupantes, etc.

Ansys Explict Dynamics dentro de Ansys Mechanical

Ansys Mechanical es el mejor solucionador de elementos finitos de su categoría que ofrece funciones estructurales, térmicas, acústicas, transitorias y no lineales para resolver los problemas de ingeniería estructural más complejos.



Computer Simulation Experts

ESSS reúne conocimiento en ingeniería y ciencias de la computación para ofrecer, a los diversos sectores de la industria, las más avanzadas herramientas y soluciones en simulación numérica, ayudando a ingenieros y diseñadores a tomar mejores decisiones en las diferentes etapas de la vida de un producto o proceso (diseño, selección de materiales, construcción, resolución de problemas, mantenimiento). Es el representante oficial de Ansys en toda América del Sur.


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