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Ingeniería asistida por ordenador (CAE)

La ingeniería asistida por ordenador es el uso de software de ordenador en todos los sectores para simular el rendimiento de los productos, mejorar los diseños o ayudar a resolver problemas de ingeniería. Esto incluye la simulación, la validación y la optimización de los productos, los procesos y las herramientas de fabricación.

¿Qué es la ingeniería asistida por ordenador?

La CAE o ingeniería asistida por ordenador es el uso de software informático en una amplia gama de sectores para simular el rendimiento basado en la física y mejorar los diseños de los productos o ayudar a resolver problemas de ingeniería. Esto incluye la simulación, la validación y la optimización de los productos, los procesos y las herramientas de fabricación.

Un proceso CAE típico comprende pasos de preprocesamiento, resolución y posprocesamiento. En la fase de preprocesamiento, los ingenieros modelan la geometría (o una representación del sistema) y las propiedades físicas del diseño, así como el entorno, en forma de cargas o restricciones aplicadas. A continuación, el modelo se resuelve mediante una formulación matemática adecuada de la física subyacente. En la fase de posprocesamiento, los resultados se presentan al ingeniero para que los revise.

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Un ingeniero utiliza el software Simcenter 3D para ingeniería asistida por ordenador (CAE).
Una imagen del software Simcenter Nastran, un solucionador de métodos de elementos finitos (FEM) de primer nivel.

Aproveche la CAE para mejorar el rendimiento de sus productos

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Descubra las ventajas

La ingeniería asistida por ordenador es una metodología bien establecida que se utiliza a menudo para reemplazar o complementar los métodos experimentales y analíticos y ayudar al diseño de ingeniería y al análisis de los productos de uso diario. En comparación con la creación de prototipos y los experimentos, la simulación CAE ofrece las siguientes ventajas.

Aumentar el rendimiento

La ingeniería asistida por ordenador le permite analizar y explorar rápidamente las posibilidades de ingeniería para aumentar el rendimiento del producto.

Reducción de tiempo

La ingeniería asistida por ordenador le ayuda a lanzar al mercado diseños de productos optimizados más rápido en comparación con un método de creación y prueba.

Reducción de costes

Al aprovechar la ingeniería asistida por ordenador, puede reducir significativamente los costes de desarrollo de sus productos en comparación con los procesos de pruebas tradicionales basados en prototipos físicos.

Tipos de ingeniería asistida por ordenador

La ingeniería asistida por ordenador es un área ampliamente definida que consta de los siguientes subdominios:

Simulación CFD de equipos mecánicos realizada con el software Simcenter 3D.

Análisis de elementos finitos

El análisis de elementos finitos (FEA) es el modelado y la simulación virtuales de productos y conjuntos para determinar el rendimiento estructural, acústico, electromagnético o térmico. La FEA es la aplicación práctica del método de elementos finitos (FEM).

Captura de pantalla del software de simulación de dinámica de fluidos computacional multifísica.

Dinámica de fluidos computacional

Las simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD) se basan en la ecuación de Navier-Stokes, que se utiliza para describir el movimiento de los fluidos.

Modelo 3D de una excavadora del software Simcenter 3D.

Dinámica multicuerpo | Movimiento

Entender el rendimiento de ingeniería es un desafío para los sistemas mecánicos complejos, como las aletas o el tren de aterrizaje, los techos corredizos o las suspensiones, o las fotocopiadoras y otros mecanismos. La dinámica multicuerpo calcula las fuerzas de reacción, los pares de torsión y más para los sistemas mecánicos.

Una imagen del software Simcenter Amesim.

Simulación de sistemas

La simulación de sistemas es el proceso de experimentar y estudiar cómo los cambios en las características de un sistema (o subsistema) complejo afectan al sistema en su conjunto.

Validación virtual e ingeniería predictiva

El diseño asistido por ordenador (CAD) combinado con el CAE le ayuda a validar prácticamente el rendimiento de un diseño sin tener que crear y probar un prototipo físico. A medida que los procesos de fabricación se vuelven cada vez más complejos, la validación virtual puede ayudar a las empresas a planificar, diseñar e implementar sus sistemas antes de invertir una cantidad importante de capital.

Al combinar la CAE con el diseño, la exploración del espacio e incluso la inteligencia artificial (IA), el futuro de la CAE puede ser la ingeniería predictiva. Lo que significa que los ingenieros pueden utilizar el CAE para diseñar piezas en función de los requisitos del producto, las condiciones de carga esperadas y los entornos operativos, por lo que la simulación puede ayudar a dirigir y crear el diseño en lugar de simplemente verificar y validar los diseños creados por una persona.

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Imágenes del software Simcenter 3D que representan un modelo de simulación del diseño de un tractor.

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