Desarrollo CAE de componentes

La simulación numérica en ingeniería CAE (Computer Aided Engineering) evalúa el desarrollo de estructuras y componentes del automóvil para una mayor resistencia y durabilidad ante diversos escenarios.


Período

2012-2023

Sector

Automoción

Servicio

Desarrollo CAE de componentes del automóvil

CONTEXTO

SOLUTE aplica su conocimiento de simulación numérica CAE (Computer Aided Engineering) en el desarrollo de numerosos componentes de automóvil que precisan de la validación de su geometría y materiales para los diversos escenarios de casos de carga que deben enfrentar.

Con numerosos proyectos, clientes y, en definitiva, años de experiencia en este ámbito, SOLUTE colabora con fabricantes y proveedores en el desarrollo de nuevos productos y cubriendo la diversidad de casos que puede presentar la carrocería de un automóvil.

La simulación numérica en ingeniería CAE permite a SOLUTE colaborar con sus clientes en la evaluación durante el desarrollo de estructuras y componentes de automóviles.

Específicamente los numerosos componentes presentes en la carrocería están sujetos a un amplio número de casuísticas donde se debe analizar sus prestaciones funcionales y estructurales. La vida útil de un vehículo define los diferentes casos de carga: desde impactos a baja velocidad, a escenarios extremos de servicio. Las herramientas de simulación de Elementos Finitos FEM permiten agilizar y abaratar los procesos de diseño y fabricación en comparación con la construcción de prototipos y ensayos reales, por lo que son la herramienta definitiva en todo el proceso de concepción de un nuevo vehículo.


RESULTADOS

En las diferentes fases que se afronta el desarrollo del componente, las tareas CAE permiten evaluar la funcionalidad de la propuesta, reorientar geometrías y materiales para adecuar la respuesta u optimizar las piezas, además de obtener un conocimiento de la respuesta estructural del componente que facilite afrontar nuevos desarrollos con una base más sólida.

En definitiva, el CAE evita la construcción de costosos prototipos y ensayos, y agiliza el desarrollo de los componentes para obtener con un alto grado de fiabilidad un diseño que cumpla los requisitos técnicos de las normativas y protocolos establecidos.

EXPERIENCIA

SOLUTE cuenta con experiencia desde 2012 en la ingeniería CAE aplicada, específicamente en el exigente campo de la automoción, que se concreta en el desarrollo de componentes de la carrocería en al menos 17 diferentes modelos, de distintas tipologías como utilitarios, SUV, híbridos o eléctricos, y para diferentes clientes de sector. El parachoques, el capó, los faros, los guardabarros o los deflectores son algunas de las piezas en cuya elaboración SOLUTE se ha involucrado, acreditando así experiencia en piezas de material plástico o metálicas y con diferentes procesos de fabricación implicados.

Los resultados obtenidos se analizan exhaustivamente usando herramientas de postproceso específico como META (BetaCAE) con la edición de curvas, gráficas, o videos para mostrar el comportamiento y obtener los valores relevantes.

METODOLOGÍA

Se parte del diseño superficial exterior del vehículo y se desarrollan los diferentes componentes que forman parte de la carrocería, dando volumen, geometría y sistemas de sujeción mediante el uso de herramientas de diseño CAD. Estas geometrías en 3D se trasforman en modelos de elementos finitos mediante herramientas de preproceso como ANSA (BetaCAE) para poder simular así los casos de carga que se definen según la normativa interna del cliente y cuyo objetivo es comprobar la rigidez de las piezas y la idoneidad de los materiales.

Se configuran los diferentes puntos de impacto a lo largo y ancho de las distintas áreas del vehículo, utilizando diferentes tamaños de pisadores, niveles de fuerza aplicadas y condiciones de temperatura. Estos casos simulan golpes provocados por la rodilla, la mano u otras partes del cuerpo humano o mediante un péndulo de madera sobre el componente. Otros escenarios incluyen temperaturas extremas o ciclos térmicos como condicionante del caso.

Mediante software comercial avanzados de análisis explícito e implícito, como PAMCRASH (ESI), se calculan estos casos y se obtienen los distintos parámetros a analizar, como la deformación plástica y el desplazamiento máximo y permanente, para de esta forma, evaluar si cumple con los valores adecuados de rigidez y calidad.

Los resultados obtenidos se analizan exhaustivamente usando herramientas de postproceso específico como META (BetaCAE) con la edición de curvas, gráficas, o videos para mostrar el comportamiento y obtener los valores relevantes. Como se puede tratar de muchos casos y lograr un volumen muy importante de información, el proceso se agiliza y automatiza mediante el desarrollo de scripts específicos con Python o creando toolbars que permitan estudiar la gran cantidad de datos que se generan con un menor tiempo y mínimo riesgo de error.

Estas evaluaciones se editan en un informe completo en el que se describen los detalles recopilados, se proponen recomendaciones de mejora tanto de diseño como de materiales si es necesario y, además se muestran las conclusiones extraídas.

Software

Frontend

Estudio de los componentes para la creación, la gestión, el mantenimiento y el testeo de software informático, que puede entenderse como la programación lógica que todo sistema informático precisa para funcionar adecuadamente y facilitar al usuario una interfaz práctica e intuitiva que le permita disfrutar de una aplicación.

Otros

Hidráulica: turbomáquinas

La turbomaquinaria está presente en numerosos ámbitos de la ingeniería, incluyendo la generación de energía eléctrica, a través de turbinas de gas o eólicas, la propulsión de vehículos aéreos o diversos procesos industriales con turbocompresores y/o bombas hidráulicas.