Garantizando la fiabilidad de equipos industriales mediante simulación avanzada de resistencia y durabilidad

El diseño y fabricación de equipos industriales representa un gran reto para los ingenieros mecánicos, ya que estos equipos son extremadamente grandes y pesados, y deben operar frecuentemente bajo cargas elevadas y ciclos de trabajo prolongados. Si fallan, no solo resultan costosos, sino que pueden ser peligrosos para los operadores. Por tanto, es crítico que los ingenieros puedan asegurar que el equipo industrial funcionará de forma fiable antes de su fabricación.

Simulación virtual antes de la fabricación

La simulación permite modelar y probar virtualmente el equipo industrial antes de fabricarlo y ponerlo a trabajar en el mundo real. Las herramientas de simulación de SIMULIA permiten a fabricantes e ingenieros garantizar la seguridad y eficacia de estas máquinas en etapas previas a la producción, reduciendo tiempo y costes de desarrollo.

Los clientes que utilizan herramientas de Dassault Systèmes han visto aumentos del 10% al 40% en la velocidad de configuración de modelos de simulación, y han comprobado que actualizar la simulación tras un cambio de diseño es hasta 10 veces más rápido.

Escenarios de prueba típicos

Fatiga en soldaduras

Un problema común es la fatiga en soldaduras, causada frecuentemente por vibraciones y presente en múltiples tipos de equipos industriales. El software SIMULIA puede analizar la vida a fatiga de uniones soldadas utilizando cargas de vibración provenientes de simulación o datos de ensayo.

Temple por inducción

Otro flujo de trabajo que ofrece SIMULIA es el temple por inducción, que aumenta la dureza de los materiales de forma selectiva y controlada. Simular este proceso requiere modelar tres físicas fuertemente acopladas: electromagnética (para simular corriente inducida y pérdidas Joule), térmica (para calcular cómo las pérdidas de potencia eléctrica calientan el metal) y estructural (para modelar la transformación del material y calcular tensiones residuales).

Granallado (shot peening)

El granallado, usado a menudo para conformar y reforzar componentes como cigüeñales y álabes de turbinas, también puede simularse para evaluar su rendimiento y verificar que se cumplen los objetivos de vida a fatiga. Estos son solo algunos de los flujos de trabajo que SIMULIA puede modelar.

Sectores beneficiados

Sectores que se benefician de estos y otros flujos de trabajo de SIMULIA incluyen maquinaria industrial, equipos móviles pesados, turbomaquinaria y trenes de potencia. Estas industrias experimentan cambios debido a nuevos métodos de fabricación inteligente, que requieren maquinaria más sofisticada. Los operadores de equipos industriales también demandan equipos personalizados según sus requisitos, lo que supone otro desafío para los fabricantes.

Ventajas de la simulación

Los fabricantes deben trabajar rápida e inteligentemente para mantener costes bajos y entregar equipos fiables y de calidad a tiempo, mientras lidian con el aumento de variantes de producto, combinaciones de equipos y conceptos de diseño. La simulación permite reducir el número de prototipos necesarios, analizando rápidamente la integridad estructural y la fatiga durante todo el ciclo de vida del equipo, así como modelar su rendimiento en entornos reales exigentes como obras de construcción o minas.