Directrices sobre estudios con condiciones de contacto

General

A continuación, se proporcionan directrices generales para la especificación de condiciones de contacto:

• Compruebe las interferencias entre componentes antes de mallar. Para detectar interferencias en un ensamblaje, haga clic en Herramientas > Evaluar > Detección de interferencias . La interferencia sólo se admite al utilizar el ajuste por contracción. La opción Tratar la coincidencia como interferencia le permite detectar áreas en contacto. Éstas son las únicas áreas afectadas por la configuración global y la configuración de contacto entre componentes.
• Para el contacto local, utilice Contacto para definir la conexión entre sólidos, vaciados y vigas.
• El PropertyManager Buscar contactos le ayuda a buscar y definir pares de contactos entre sólidos sin tener que seleccionar las caras manualmente.
• Si no especifica condiciones de contacto, el software supone que todas las piezas están unidas en sus entidades de contacto iniciales. Todas las otras entidades están libres.
• Para definir el problema, especifique condiciones de contacto global, local y entre componentes con eficiencia. Observe que para el contacto global y entre componentes, no se seleccionan entidades específicas ya que las mismas se aplican sólo a áreas en contacto inicial. Utilice el contacto global para definir la condición deseada más común y, a continuación, ignórela especificando el contacto local y entre componentes cuando sea necesario.
• Vuelva a generar el mallado del estudio después de editar o definir condiciones de contacto.

Unión rígida

• La unión asegura la continuidad del modelo para transferir cargas entre dos entidades. Puede unir una cara o arista a cualquier otra cara o arista. Las mallas de las entidades unidas no tienen que ser compatibles necesariamente. Utilice Definición de contacto para definir conexiones de unión rígida entre sólidos, vaciados y vigas.
• La unión con malla compatible ofrece mejores resultados pero puede causar que el mallado falle en algunos ensamblajes. La malla Regenerar la malla de piezas fallidas con malla incompatible puede ayudar a mallar esos ensamblajes.
• Las entidades no tienen que estar en contacto. El programa le muestra un mensaje cuando intenta unir entidades que están demasiado apartadas. El software le permite unir entidades con ligeras interferencias.
• La unión se logra mediante la fusión de nodos cuando la malla es compatible o mediante la utilización interna de restricciones de múltiples puntos cuando no es compatible. La unión de mallas incompatibles puede generar concentraciones de tensiones locales en las áreas unidas.
• Al unir caras sólidas a través de la condición de contacto global, el programa genera una malla compatible en las áreas en contacto y fusiona los nodos.
  
  
• Considere el siguiente modelo:
  
  
  • El mallado de este modelo con el parámetro de contacto global predeterminado (Unión rígida), une el cilindro de la cara circular completo a la chapa.
  • Si el cilindro se conecta a la chapa mediante la soldadura de su arista únicamente, establezca el contacto global en Libre y, a continuación, una la cara de la chapa a la arista del cilindro definiendo un contacto local.
  • Si existe una distancia pequeña, la configuración de contacto global es irrelevante pero puede utilizar el PropertyManager Contacto local para unir la cara o las aristas del cilindro a la chapa.
    
    
  • Cuando existe un contacto de unión rígida entre piezas de chapa metálica y otras superficies (sólidos o vaciados), el algoritmo de contacto puede generar una rigidización en exceso debido a la separación que existe entre la malla de superficie media y la geometría de superficie de contacto. Esta rigidización en exceso del contacto de unión altera el cálculo de los modos de sólidos rígidos. El programa calculará todos los modos rígidos (con valores de frecuencia próximos a 0) si se elimina la separación equidistanciando la malla de las piezas de chapa metálica desde las superficies medias a la geometría de superficie de contacto.

Estudios estáticos y no lineales

• El contacto generalmente favorece la falta de linealidad. Si bien los estudios no lineales se utilizan naturalmente para solucionar problemas de contacto, el software le permite utilizar estudios estáticos para solucionar problemas de contacto con desplazamientos pequeños y grandes.
• El cuadro de diálogo de propiedades de estudios estáticos y no lineales proporciona una opción para utilizar grandes desplazamientos. Utilice la formulación de pequeño desplazamiento sólo si los movimientos previstos son pequeños y las piezas son estables de manera independiente en otras direcciones distintas de la dirección de contacto primaria.
  El programa detecta automáticamente cuándo se producen grandes desplazamientos y le avisa. Al seleccionar Sí, la simulación se vuelve a ejecutar automáticamente activando el indicador de gran desplazamiento. Al seleccionar No, los resultados de la simulación se muestran con una formulación desplazamiento pequeña, incluso aunque puedan no ser precisos.
• Observe las siguientes limitaciones al utilizar estudios estáticos para solucionar problemas de contacto con grandes desplazamientos:
  • Los resultados sólo estarán disponibles en el último paso de la solución. En los estudios no lineales, puede obtener los resultados en cada paso de la solución.
  • Si existe una no linealidad que no es la provocada por contacto, no podrá utilizar los estudios estáticos. Las causas comunes de la no linealidad son las propiedades de materiales y la modificación de cargas y restricciones.
• Utilice la opción Ajuste por contracción de contacto local para definir la condición de contacto de ajuste por contracción entre componentes que posean una interferencia inicial.
• Puede utilizar el contacto superficie a superficie o nodo a superficie para reemplazar el contacto nodo a nodo. Sin embargo, la utilización del contacto nodo a nodo puede ayudarle a ahorrar tiempo y le brindará resultados similares si la carga no causa un deslizamiento relativo de las áreas en contacto.
• En general, la utilización del contacto superficie a superficie con la opción Sin penetración resulta más precisa que la utilización de la opción nodo a superficie. Sin embargo, demora más tiempo en solucionarse y quizás no haya convergencia cuando el área de contacto sea demasiado pequeña. En estos casos, utilice la opción nodo a superficie.

Estudios térmicos

• Se encuentran disponibles las condiciones de contacto Unión rígida, Resistencia térmica y Aislado. Las caras libres (caras sin condiciones de contorno) están aisladas. Una cara libre es térmicamente similar a una cara con un gradiente de temperatura cero en la dirección normal. Las caras de simetría térmica pueden modelarse como caras libres. El calor puede fluir en forma paralela a la cara pero no puede fluir de manera normal hacia ella.
• La opción nodo a nodo no permite especificar una resistencia térmica, ya que los nodos conectados tendrán la misma temperatura (conducción perfecta). Utilice el contacto de superficie a superficie para simular la resistencia térmica.

Estudios de pandeo

Sólo las opciones Unión rígida y Libre están disponibles.

Estudios de frecuencia

Sólo las opciones Unión rígida y Libre están disponibles. Tenga cuidado al especificar la opción Libre y al interpretar los resultados asociados con la misma, ya que las piezas se consideran desarticuladas. Puesto que no hay una amplitud real asociada con los resultados de frecuencia, le recomendamos ejecutar un análisis de frecuencias independiente en piezas aisladas creando un estudio en el documento de pieza. También puede ejecutar un análisis de frecuencias independiente en subensamblajes conectados.

Estudios de dinámica lineal

Las opciones Unión rígida y Libre están disponibles para todos los tipos de estudios dinámicos lineales.

Estudios de caída

Están disponibles las opciones Unión rígida, Libre y Sin penetración. Sólo la opción nodo a superficie está disponible para Sin penetración.