Muchos productos son sometidos a pruebas de impacto con el fin de validar su resistencia a cargas dinámicas y repentinas. Realizar este tipo de pruebas físicas resultan costosas ya que es necesario tener un prototipo del producto a probar, además de recrear las condiciones necesarias en los laboratorios de pruebas.
La poderosas herramientas de Simulación disponibles en 3DExperience a través de SIMULIAWorks permiten realizar análisis de impacto contemplando diversos comportamientos de materiales, entre los cuales pueden incluirse condiciones de daño.
Trabajaremos con el siguiente caso para demostrar las capacidades de SIMULIAWorks en pruebas de impacto.
Tendremos una placa de aluminio que será impactada por un balín de acero, el cual viaja a una velocidad de 40m/s. ¡Eso es una súper velocidad! Pero nada que el solver explícito de Abaqus pueda resolver.
A la definición del material de la placa (Aluminio) se le han agregado las propiedades de daño para materiales dúctiles con el fin de predecir el impacto y, en caso de que ocurra, la falla de este. Agregar el comportamiento de daño del material permite observar lo que sucede cuando el material, debido a esfuerzos, no puede soportar más carga y comienza su “rotura”, siendo eliminados algunos elementos de manera efectiva del análisis.
El siguiente paso para el análisis es definir las propiedades de las piezas:
- Para el caso del balín, se le asignó como material el acero aleado.
- Para el caso de la placa, se el asignó el aluminio, previamente descrito, y un espesor de 2 mm.
Se creo la malla para cada pieza, el tamaño de malla asignado debe ser el suficiente para conseguir la fidelidad suficiente cuando el impacto y eliminación de elementos ocurra en la placa.
SIMULIAWorks cuenta con la funcionalidad del “contacto general”, esta poderosa funcionalidad se encarga de calcular de manera automática todas las posibles interacciones entre los cuerpos involucrados en el análisis. No hay necesidad de señalar qué partes pueden entrar en contacto, ¡el contacto general se encarga de ello!
Los resultados muestran el comportamiento de la placa ante el impacto del balín. ¡Observa cómo se rompe y separa el material!
¡Realiza pruebas de impacto con daño de materiales en SIMULIAWorks!
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| Ingeniero de aplicaciones especialista en Simulación. | |
| Con más de 6 años de experiencia en la implementación de tecnologías de Simulación en diversos sectores industriales. Cuenta con un máster en teoría y aplicación del método de Elementos Finito. Cuenta con el grado de SOLIDWORKS Elite application Engineer y la certificación de Soporte técnico de SIMULIA. |