Análisis y Diseño de Piezas con Catia V5 2ª Ed.

Argumento de Análisis y Diseño de Piezas con Catia V5 2ª Ed.

Cuando hemos dibujado una pieza empleando los módulos Part Design, Wireframe & Surface Design y Assembly Design, con el programa CATIA V5 (Computer Aided Three-Dimensional Interactive), no sabemos con certeza qué va a ocurrir con nuestro modelo inicial de diseño. Nos preguntamos si este modelo previo cumplirá con las especificaciones técnicas requeridas para el uso que nos hemos planteado. Una vez maquinada la pieza, ¿resistirá la acción de las cargas aplicadas y condiciones de trabajo a las que se estará sometida cuando la usemos? Éstas y muchas otras inquietudes nos surgen en el momento de ver terminado nuestro diseño gráfico en 3D.

El objetivo de este libro es proporcionar a todos los diseñadores que trabajan con CATIA V5 la posibilidad de analizar, simular y calcular piezas de maquinaria en general GPS Generative Part Structural Analysis y grupo de piezas (montajes) GAS Generative Assembly Structural Analysis, empleando el método de elementos finitos MEF o FEM (Finite Element Method), como se le conoce en inglés.

El FEM se ha convertido en el método estándar más usado actualmente para la simulación numérica.

CATIA V5 es uno de los mejores programas de diseño gráfico en 3D (CAD/CAM/CAE) y uno de los principales en el análisis en CAX-System. Este programa proporciona al diseñador de máquinas un ambiente de trabajo y una serie de tareas prácticas de cálculo que le permiten incursionar en las diversas plataformas de diseño de manera rápida y eficiente.

Para esta segunda edición se han ampliado e incorporado algunos nuevos conceptos del GPS. Además de incluir el primer ejemplo (el ejemplo representativo del Bulón de Alojamiento) como material de trabajo para el lector, al cual podemos acceder en www.marcombo.com.0Introducción
Capítulo 1 - Inicio con CATIA
1.1 Ventana de bienvenida
1.1 Entorno de CATIA
1.2.1 Barra de menús
1.2.2 Árbol
1.2.3 Barra de herramientas
1.2.4 Planos
1.2.5 Compás
Capítulo 2 - Elementos finitos
2.1 Introducción
2.2 Aplicación del método de elementos finitos (MEF)
Capítulo 3 - Escoger material
3.1 Nuevos materiales en la biblioteca de materiales
3.2 Crear nuevos grupos de materiales
3.2.1 Pestaña Feature Properties
3.2.2 Pestaña Analysis
3.2.3 Pestaña Drawing
3.2.4 Pestaña Rendering
3.2.5 Pestaña Inheritance
Capítulo 4 - El módulo GPS
4.1 Definiendo el análisis con el MEF
4.2 Ejemplo representativo empleando el módulo GPS
4.3 Análisis por el MEF
4.3.1 Primeros pasos
4.3.2 Definiendo cargas y condiciones
4.3.3 Análisis de resultados
4.3.4 Representación de resultados
4.3.5 Nueva representación de resultados
4.4 Configuración de del módulo GPS
4.4.1 Pestaña External Storage
4.4.2 Pestaña General
4.4.3 Pestaña Quality
4.4.4 Pestaña Graphics
4.4.5 Pestaña Post Processing
4.4.6 Pestaña Reporting
4.5 Cambio de unidades
Capítulo 5 - Condiciones de frontera
5.1 Sistema de coordenadas
5.1.1 Sistema de coordenadas global
5.1.2 Sistema de coordenadas implícito
5.1.2.1 El Sistema implícito de coordenadas cartesianas
5.1.2.2 Sistema implícito de coordenadas cilíndricas
5.1.3 Sistema de coordenadas definidos por el usuario
5.2 Barra de herramientas Restraints
5.2.1 Herramienta Clampps (Empotramiento fijo)
5.2.2 Herramienta Surface Sliders (Superficies deslizables)
5.2.3 Herramienta User ddefined Restraints (Restricciones definidas por el usuario)
5.3 Barra de herramientas Advanced Restrains
5.3.1 Herramienta Iso static Restraints (Restricciones y condiciones Isostáticas)
5.4 Barra de herramientas Mechanical Restraints
5.4.1 Herramienta Slider (Cojinete con apoyo libre)
5.4.2 Herramienta Sliding Pivots (Cojinete radial con apoyo libre)
5.4.3 Herramienta Ball Joins (Articulación esférica)
5.4.4 Herramienta Pivots (Pivote)
5.5 Elementos virtuales
5.5.1 Rigid Virtual Parts (Elemento virtual rígido)
5.5.2 Smooth Virtual Parts (Elemento virtual móvil o desplazable)
5.5.3 Contact Virtual Parts (Elemento virtual de contacto)
5.5.4 Rigid Spring Virtual Parts (Elemento virtual de resorte fijo)
5.5.5 Spring Smooth Virtual Parts (Elemento virtual de resorte móvil)
5.5.6 Herramienta Periodicity Conditions
Capítulo 6 - Definición de la aplicación de cargas
6.1 Barra de herramientas LOADS
6.1.1 Herramienta Pressure (Presión)
6.1.2 Herramienta Enforced Displacement
(Desplazamiento forzado)
6.2 Sub barra de herramientas FORCES
6.2.1 Herramienta Distribuited Force (Carga distribuida)
6.2.2 Herramienta Moment (Momento)
6.2.3 Herramienta Bearing Load (Carga de soporte en cojinetes)
6.2.4 Herramienta Importing Force (Carga importada)
6.2.5 Herramienta Importing Moments (Importación de Momentos)
6.3 Sub barra de herramientas BODY MOTION
6.3.1 Herramienta Acceleration (Fuerza de gravedad)
6.3.2 Herramienta Rotation Force (Fuerza producida en la Rotación)
6.4 Sub barra de herramientas FORCE DENSITIES
6.4.1 Herramienta Line Force Density (Carga aplicada en una línea de acción)
6.4.2 Herramienta Surface Force Density (Carga aplicada en la superficie)
6.4.3 Herramienta Volume Force Density (Carga en Sólidos)
6.4.4 Herramienta Force Density (Densidad de carga)
6.5 Sub barra de herramientas TEMPERATURE
6.5.1 Herramienta Temperature Field (Campo de Temperatura)
6.5.2 Herramienta Temperature Field from Thermal Solution
6.6 Sub barra de herramientas ADVANCED LOADS
6.6.1 Herramienta Assembled Loads (Cargas de montaje)
6.6.2 Herramienta Combined Loads (Cargas combinadas)
6.7 Generación de cargas adicionales de masa
6.7.1 Distributed Mass (Simulación de distribución de masas)
6.7.2 Line Mass Ditributed (Masa distribuida en una línea)
6.7.3 Surface Mass Distributed (Masa distribuida en una superficie)
6.7.4 Distributed Mass and Inertia (Distribución de masas e inercia)
6.7.5 Combined Masses (Simulación de carga de masas combinadas)
6.7.6 Assembled Masses (Simulación de carga de masas ensambladas)
Capítulo 7 - Realizando los cálculos
7.1 Primeros pasos
7.2 Cómo y dónde guardar los CATAnalysis
7.3 Haciendo una malla más fina y nuevos cálculos
7.4 Refinando la malla
7.5 Métodos de cálculo
7.5.1 Proceso Static Case (Análisis estático)
7.5.2 Proceso Frequency Case (Análisis de frecuencia)
7.5.3 Proceso Buckling Case (Ondulación superficial)
7.5.4 Proceso Combined Case (Análisis combinados)
7.5.5 Proceso Static Constrained Modes (Métodos estáticamente limitados)
7.5.6 Proceso Preprocessing Case (Pretratamiento)
7.5.7 Proceso Solution Case (Solución)
7.5.8 Proceso Envelop Case (Envolvente)
7.5.9 Proceso Harmonic Dynamic Response Case
7.5.10 Proceso Transient Dynamic Response Case
Capítulo 8 - Evaluación gráfica de los resultados
8.1 Herramienta Deformation (Deformación)
8.2 Herramienta Von Mises Stress (Concentración de esfuerzos)
8.3 Herramienta Displacement (Evaluación gráfica de la deformación)
8.4 Herramienta Principal stress (Máxima concentración de esfuerzos)
8.5 Herramienta Precision (Estimación de error)
8.6 Barra de herramientas ANALYSIS TOOLS (instrumentos para el análisis)
8.6.1 Herramienta Cut Plane Analysis (Análisis de corte)
8.6.2 Herramienta Animate (Animación)
8.6.3 Herramienta Amplification Magnitude (Factor de deformación)
8.6.4 Herramienta Image Extrema (Visualizar los valores máximos y mínimos)
8.6.5 Herramienta Information
8.6.6 Herramienta Images Layout
8.6.7 Herramienta Simplified Representation
8.7 Barra de herramientas ANALYSIS RESULTS
8.7.1 Herramienta Generate Report (Informe básico del análisis)
8.7.2 Herramienta Generate Advanced Report
8.7.3 Herramienta Historic of Computations
8.7.4 Herramienta Elfini Solver Log (Listado del informe)
8.8 SENSORS (Sensores)
8.8.1 Global Sensor
8.8.2 Local Sensor
8.8.3 Load Sensor (sensor de cargas)
8.8.4 Reaction Sensor (Sensor de reacción)
Capítulo 9 - Cómputo de elementos de máquina ensamblados (GAS)
9.1 Condiciones en un ensamble
9.1.1 Herramienta General Analysis Connection (Conexión general sin contacto de superficie)
9.1.2 Herramienta Point Analysis Connection
9.1.3 Herramienta Point Analysis Connection within one part
9.1.4 Herramienta Line Analysis Connection
9.1.5 Herramienta Line Analysis Connection within one part
9.1.6 Herramienta Surface Analysis Connection
9.1.7 Herramientas Points to Points Analysis Connection
9.1.8 Herramienta Point Analysis Interface
9.2 Conexión entre dos piezas
9.2.1 Slider Connection Property (Características de fijación entre piezas)
9.2.2 Contact Connection Property
9.2.3 Fastened Connection Property
9.2.4 Fastened spring connection Property
9.2.5 Herramienta Pressure Fitting Connection Property
9.2.6 Herramienta Bolt Tightening Connection Property
9.2.7 Herramienta Riding Connection Property
9.2.8 Herramienta Smooth Connection Property
9.29 Herramienta Virtual Bolt Tightening Connection Property
9.2.10 Herramienta Virtual Spring Bolt Tightening Connection Property
9.2.11 Herramienta User defined Distant Connection Property
9.3 Uniones soldadas
9.3.1 Herramienta Sport Welding Connection Property
9.3.2 Herramienta Seam Welding Connection Property
9.3.3 Herramienta Surface Welding Connection Property
9.3.4 Herramienta Nodes to Nodes Connection Property
9.3.5 Herramienta Node Interface Property
Capítulo 10 - Tipos de elementos
10.1 Elementos de una dimensión (1D)
10.2 Elementos de dos dimensiones (2D)
10.3 Elementos finitos
10.3.1 Herramienta Octree Tetrahedron Mesher
10.3.2 Herramienta Beam Mesher
10.3.3 Herramienta Octree Triangle Mesher
10.4 Definiendo los elementos en 1D, 2D y 3D
10.4.1 Herramienta 3D Property
10.4.2 Herramienta 2D Property
10.4.3 Herramienta 1D Property
10.4.3.1 User defined beam
10.4.3.2 Beam from surface
10.4.3.3 Bar
10.4.3.4 Variable beam
10.5 Superficies con elementos cuadrados (QUADELEMET QD4 y QD8)
10.5.1 Show Statistics Curves
10.5.2 Show Quality Report
10.5.3 Analize an Element
10.5.4 Worst Elements Browser
10.6 Elementos de tres dimensiones (3D)
Capítulo 11 - Ejercicios
11.1 Diseño de una biela de bicicleta
11.1.1 Análisis de resultados
11.2 Sistema de transmisión
11.2.1 Análisis del engranaje recto (piñón)
11.2.1.1 Análisis de resultados
11.2.2 Análisis del engranaje cónico recto
11.2.2.1 Análisis de resultados
11.2.3 Análisis del eje escalonado
11.2.3.1 Análisis de resultados
11.2.4 Análisis del sistema completo (GAS)
11.2.4.1 Análisis de resultados
11.3 Sistema de abrazadora para sostén de tuberías
Bibliografía