Uno de los empeños de toda empresa es mejorar la calidad de los productos que presenta a sus clientes.

En ese afán, la manufactura de avanzada ha puesto en el escenario softwares que utilizan el método de análisis de elementos finitos, los cuales mejoran tanto los proyectos como los artículos que irán a la línea de producción.

Aquí te mostraremos todo lo que tienes que saber sobre dicho método, así como las ventajas que generan para tu empresa.

¡Te interesa el tema? ¡Sigue leyendo hasta el final!

¿Qué es el método de análisis de elementos finitos?

Los softwares de análisis de elementos finitos permiten a los diseñadores industriales poder obtener respuestas para numerosos problemas de ingeniería.

El resultado proviene de un modelado de segmentos específicos o conexiones de una estructura, que son sometidas a determinadas cargas y restricciones.

El objetivo es mejorar la calidad de los productos y proyectos, que posteriormente pasarán a los procesos de fabricación, y finalmente llegarán a las manos de los clientes.

Los análisis de elementos finitos son llamados así, por cuanto la geometría de la estructura del objeto se divide en partes mucho más pequeñas, con la finalidad de hacer los problemas un asunto más específico.

De este modo, los sistemas computarizados podrán llevar a cabo la solución de esos problemas, en un menor tiempo y de forma más eficiente.

Las fallas son muy comunes, entre ellas las fatigas, concentraciones de esfuerzo, deformaciones, los cuales son resueltos mediante el análisis de elementos finitos.

¿Cómo funciona el método de análisis de elementos finitos?

La explicación técnica, incluso, no es tan difícil de entender. Te la ofrecemos.

Los elementos finitos están interconectados unos a otros mediante nodos, y ese conjunto de nodos se les conoce como mallas.

Entonces, la precisión del método de análisis depende de la cantidad de nodos y elementos, así como del tamaño y los tipos de elementos en cada una de las mallas.

Frente a ello, mientras más divisiones tenga, los resultados del análisis del objeto serán más precisos y será posible la corrección de dichas anomalías.

A continuación, hacemos algunas precisiones a modo de tips:

• La geometría de las piezas, sometidas a restricciones y cargas, es subdividida en partes más pequeñas, conocidas como elementos.
• La división de la geometría en elementos más pequeños resuelve los problemas por muy complejos que sean.
• Esto se da al subdividirlos en problemas más sencillos, lo cual permite que las computadoras realicen el trabajo de forma más eficiente.
• El método establece que un conjunto infinito de variables desconocidas serán reemplazadas por un limitado número de elementos, de comportamiento bien definido.
• Vale referir que las divisiones pueden tener formas muy variadas: triangular, cuadrangular, entre otras. Ello depende del tipo de problema.

Así, como el número es limitado, entonces se les llama “elementos finitos”, que son las palabras que dan nombre al método.

¿Cuál ha sido la evolución de los métodos de simulación computarizados?

El análisis de elementos finitos funciona, como ya dijimos, con softwares de simulación, los cuales han experimentado un gran avance en los últimos años.

Y el empleo de esos sistemas digitales que utilizan el mencionado método es cada vez más común, promoviendo la mejora de selección de tipos y generación de malla de elementos, las técnicas de modelado, los errores, los criterios de aceptación, y la presentación de resultados.

Este conjunto de propiedades permite la utilización más fácil de las herramientas.

En pocas palabras, el conocimiento de los fundamentos del método es necesario para que, junto con los dominios de los softwares, se lleven a cabo las mejores prácticas para la puesta en marcha de este recurso, con intenciones de perfeccionar los productos y proyectos.

¿Va de la mano con los softwares de diseño en 3D que permiten perfeccionar los productos?

Sí. El análisis de elementos finitos es un método muy específico, pero, sin duda, forma parte de este conjunto de software que existen hoy en día, mediante los cuales se logran productos perfectos, a través de la simulación.

Y es que el diseño de productos es otra área desarrollada por los diseñadores de la ingeniería digital, por cuanto las empresas tienen ideas, pero necesitan trazar los diseños de esos proyectos.

En este punto, también se pueden poner en práctica soluciones en 3D, las cuales son enfocadas solo en el diseño, y también usan software que emplean métodos de simulación previa de los productos.

Te mencionamos algunos de los softwares que emplean métodos en 3D:

• 3D Slash, el cual es gratuito y con herramientas muy sencillas de usar;
• AutoCAD, el cual permite hacer diseños en dos dimensiones y modelados tridimensionales;
• SolidWORKS, que es ideal para diseños que requieran el modelado de un sistema mecánico. Es asistido por computadoras y funciones con herramientas de simulación;
• CorelDraw, el cual ofrece a los usuarios diferentes herramientas, a fin de crear imágenes y editarlas de manera drástica.

¿Cuáles son las ventajas de la aplicación del método de análisis de elementos finitos?

Ya hemos mencionado muchas de las ventajas que genera el uso del método de análisis de elementos finitos, pero a continuación te las mencionaremos para que te queden claras:

• Lo principal, es lo relativamente práctico que resulta resolver problemas que anteriormente no se podían manejar;
• Sobre todo, debido al desarrollo potencial de las capacidades de cómputo, lo cual permite que hoy en día puedan realizarse cálculos en laptops, que hace muchos años requerían grandes computadoras;
• Esta realidad permite probar una mayor cantidad de variantes de diseño muy rápidamente, con lo cual se obtienen mejores diseños;
• Es más económico, por cuanto realizar cálculos de este tipo, reduce la necesidad de crear prototipos, que son normalmente costosos;
• Es más rápido, lo cual reduce el tiempo en que los productos saldrán al mercado.

¡Llegamos al final!

Lo ideal es que se, como empresa, exista una apertura para el diseño de productos utilizando herramientas de última tecnología, con el fin de que lo que llegue a las manos de los clientes, satisfaga sus necesidades.

Si además de conocer todo sobre el análisis de elementos finitos, quieres saber sobre el diseño de productos basados en otras tecnologías, te invitamos a leer el siguiente post: ¿Por qué necesitas una solución 3D?