Habitualmente necesitamos conocer si nuestro modelo cumple con los requisitos mecánicos. SOLIDWORKS Simulation nos permite realizar la validación de nuestros diseños mediante análisis de elementos finitos.
En la mayoría de estos estudios de simulación necesitaremos trabajar con nuestros ensamblajes de SOLIDWORKS. Esto nos crea una nueva incógnita, ¿Cómo se relacionan los diferentes componentes entre sí? Para definir esta interacción en SOLIDWORKS Simulation vamos a utilizar las interacciones y los conectores.
Los conectores nos permiten no incluir en el diseño y/o en el estudio ciertas piezas que pueden ser sustituidas por un conector. Por ejemplo: Muelles, pasadores, pernos, rodamientos, …
En este artículo nos vamos a centrar en los contactos. Los contactos definen la interacción entre los componentes de mi ensamblaje.
Al final del artículo hay un vídeo con un ejemplo práctico de los contactos dentro de un estudio estático de simulación. Consideramos que complementa el contenido de este artículo por lo que os recomendamos un visionado.
¿Qué tipos de interacción tenemos?
- Rígido: (Opción por defecto). Los componentes se comportan como si estuvieran soldados durante la simulación.
- Sin Penetración: Los componentes o sólidos no se penetran entre sí, no importa su condición inicial. Los sólidos no se cruzan entre sí de forma predeterminada.
- Libre: Los componentes pueden penetrarse entre sí durante la simulación. No debemos utilizar esta opción a menos que estemos seguros de que los componentes no interfieren entre sí.
Para los usuarios con más recorrido queremos recordar que la nomenclatura de las interacciones cambió en 2021 para unificarse con el resto de software de FEA (Finite Analysis Element). De hecho, las interacciones se conocían como contactos anteriormente. En la siguiente imagen se muestra la conversión por si consultaseis información no actualizada.
¿Cómo podemos crear interacciones (contactos)?
Una vez hemos lanzado un estudio con SOLIDWORKS Simulation de un ensamblaje seleccionamos «Interacción entre componentes».
Dentro del menú de Interacción entre componentes tendremos que seleccionar el tipo de interacción y los componentes que se verán afectados por esta interacción. En este caso hemos seleccionado una interacción de Contacto y los dos componentes del ejemplo.
¿Tengo que crear las interacciones nada más lanzar mi estudio?
SOLIDWORKS Simulation por defecto crea un contacto rígido global entre todos los componentes de mi ensamblaje. Es decir, no tendríamos que preocuparnos por crearlo a no ser que tengamos alguna necesidad específica respecto a los contactos de mi estudio.
Podríamos editarlo o crearlo nosotros mismos. Para crearlo tan sólo tendríamos seguir los pasos indicados en el apartado anterior. Recuerda que por defecto ya tenemos un contacto global creado y tan sólo tendríamos que editarlo si no coincide con el tipo de interacción que necesita nuestro estudio.
Una vez dentro de la interacción marcaremos el tipo de interacción y la opción «Interacción global». Así todas las piezas en contacto de nuestro modelo interaccionarán según lo establecido. En nuestro ejemplo ambas piezas se comportarán como si estuviesen unidas como un único componente.
¿Cuál es la jerarquía entre componentes?
Hemos hablado de contactos locales, interacciones de componentes y globales. Estos diferentes tipos de contactos nos ayudan a crear una jerarquía entre los contactos. Para poder establecer un comportamiento general y comportamientos específicos. Debemos tener en cuenta que lo local gobierna a lo global. Esto significa que si existe un contacto global rígido todos los componentes tendrán esa interacción excepto los que hallamos definido de otra forma como interacción local.
La jerarquía de lo más global a lo más local es la siguiente: Contactos globales, interacción entre componente e interacción local. Es decir, nada tendrá más peso que la interacción local.
Esto significa que en un modelo complejo podemos tener una interacción global, varios contactos e interacciones locales. La jerarquía será imprescindible para poder modelar correctamente los problemas. En nuestro ejemplo sencillo, aunque existe una interacción global esta no tiene importancia ya que los componentes tienen asociada una interacción entre componentes. En la deformada podemos ver un cambio notable tras crear la interacción de contacto.
¿Cuándo puedo usar interacción local?
El último tipo de interacción es la más localizada. Suele utilizarse para zonas muy puntuales como caras, aristas, …. Pero también podemos utilizarla cuando necesitamos un nivel más de jerarquía dentro de nuestro estudio.
La creación de este tipo de interacción es semejante al resto de casos. Hacemos clic derecho sobre conexiones y seleccionamos interacción local.
Dentro del menú de interacción local podremos seleccionar la opción de automática para que SOLIDWORKS identifique las caras en contacto. Pero en nuestro caso vamos a facilitar el trabajo a SOLIDWORKS y vamos a seleccionar las caras, cada una estará en uno de los campos de selección. No debemos olvidar el tipo de interacción, en nuestro ejemplo será libre.
Suele ser muy útil la opción seleccionar otra o crear vistas explosionadas para ayudarnos con la selección de caras y/o aristas.
Comentarios adicionales
Las interacciones locales y el resto de las interacciones tienen muchos más detalles. Esta información adicional será objeto de futuros artículos en el blog técnico. También está disponible en la ayuda de SOLIDWORKS Simulation.
Las herramientas de SOLIDWORKS Simulation aunque proporcionan una interfaz cómoda para facilitar el modelado de estudios de elementos finitos suelen necesitar ayuda o formación. Si tenéis alguna de estas necesidades no dudéis en contactar con nosotros.
A continuación, tenemos un vídeo donde se complementa la información de este artículo con un pequeño caso práctico. En este ejemplo se analizan los tres tipos de interacción, se comparan los resultados y además se comprueba la jerarquía entre interacciones.
CSWE. Técnico de soporte y formador de SOLIDWORKS en ORIGEN. Ingeniero Industrial por la Universidad de Sevilla. Melómano, ¡nunca salgo de casa sin mis auriculares!
