4- Simulación & Diseño Generativo

Diseño Generativo

Problema a plantear

Tanto en el ejercicio GE Bracket como en el Ala de avión el problema a plantear es el mismo, que en este caso vendría siendo minimizar la masa del elemento. Los dos objetos están construidos con mucho material que a veces resulta ser innecesario y en algunas industrias como en la aeronáutica el minimizar material es fundamental debido a su relación con el peso y como consecuencia, el consumo de bencina. Para esto aplicaremos el diseño generativo con el fin de obtener diferentes diseños con varios materiales para escoger el mas adecuado.

Pasos para desarrollar el diseño

Abrimos la pieza y nos vamos a la pestaña de diseño generativo para poder hacer un nuevo estudio, con esto podemos definir cuáles son las piezas que debemos preservar. Es importante este paso, ya que, debemos darle la información correcta al PC para poder optimizar de mejor manera la pieza. Recordemos que nuestro objetivo es minimizar el material de la pieza para que sea lo mas liviana posible y entregue los mejores resultados.

La segunda condición a identificar son las piezas obstáculo en donde no debe ir el material para poder apernar la pieza. Seleccionamos las partes en donde existe una restricción estructural, que es en donde los pernos se anclan a una estructura fija y por último determinar las partes donde se ejerce la fuerza. El objetivo declarado para esta pieza en minimizar la masa definida con un coeficiente de seguridad de 2.

Cambiar a manufactura aditiva con un espesor mínimo e incorporar los materiales necesarios para hacer el comparativo de eficiencia en la simulación. Antes de generar los resultados es necesario comprobar si todo esta correcto con el Pre-check, si todo sale bien entonces se avanza con el paso siguiente.

El generar el nuevo estudio se puede demorar entre 1 a 2 horas, pero cuando ya lo hemos generado podemos visualizar los siguientes resultados que determinaran el cómo será nuestra nueva pieza.

Ala de Avión

Pasos para desarrollar el diseño

El principal problema a plantear es que podemos hacer para que el ala de avión sea más liviana, suponiendo que hay una relación directamente proporcional con el consumo de combustible del avión.

En primer lugar, aislamos la pieza que queremos optimizar y nos vamos a la sección de simulación para ver el estrés estático de esta. En materiales simularemos con acero. Nuestras restricciones estructurales estarán en los costados, ya que, es ahí donde se sostiene la pieza y las cargas serán por la parte de debajo de la pieza.

Para finalizar hacemos el pre-check y presionamos el botón solve para cargar la simulación. Cuando este listo nos vamos a los resultados y podremos ver las áreas donde la pieza sufre deformaciones. Además vemos cuales son las áreas más criticas que reciben toda la carga según el color que se le asigne.

Cuando realizamos la simulación del problema estamos listos para pasar al diseño generativo en donde debemos seguir la pauta del ejercicio desarrollado en la parte de arriba. Con esto habremos disminuido el peso de la pieza asegurando un objeto de calidad.