SOLIDWORKS Simulation VS. SimulationXpress

Posted on 10 julio, 2018
Cada versión de SOLIDWORKS contiene SimulationXpress para llevar a cabo análisis de tensiones básico en sus piezas individuales. Si tiene la suerte de tener SOLIDWORKS Premium, también obtendrá el complemento de simulación de análisis estático lineal.
Además de esto, SOLIDWORKS ofrece una serie de complementos de simulación que se ejecutan dentro de Simulation Standard, Simulation Professional y Simulation Premium. Cada uno proporciona al usuario más capacidad de simulación desde el análisis estático lineal básico en el estándar hasta el análisis dinámico y no lineal en Premium.
Ahora esto plantea una pregunta con respecto al papel de SimulationXpress, especialmente dado que la apertura de SimulationXpress lleva a este párrafo:
Nota: la mayoría de los problemas de análisis requieren un análisis producto completo para realizar simulaciones del mundo real más precisas y completas antes del cierre final de un diseño.
**Anuncio de simulación
¿Eso significa que SOLIDWORKS SimulationXpress es esencialmente inútil? ¿Es un truco incluido en SOLIDWORKS para permitir a los usuarios crear lindos colores en sus modelos? ¡La respuesta a eso es definitivamente NO! SOLIDWORKS SimulationXpress tiene un propósito y, de hecho, según su modelo y la configuración de su análisis, podría presentarle los mismos resultados que SOLIDWORKS Simulation.
Entonces, ¿qué es SimulationXpress? SimulationXpress es un módulo de simulación basado en un asistente dentro de SOLIDWORKS; asignamos un material a nuestro modelo, aplicamos restricciones y cargas, y luego ejecutamos la simulación para resolver el problema. Utiliza un principio llamado análisis de elementos finitos (FEA) para dividir un gran problema en piezas o elementos más pequeños y manejables, compuestos de múltiples nodos (un proceso generalmente denominado mallado). Luego se realizan cálculos para determinar el desplazamiento y la tensión en cada nodo, cuyos resultados se presentan luego como un conjunto de resultados.
Estos resultados se pueden usar para verificar si la pieza soportará las cargas aplicadas, identificar puntos de falla y permitirnos refinar aún más el modelo si es necesario para mejorar nuestros productos. Todo este proceso se lleva a cabo mucho más rápido que los cálculos a mano o incluso la fabricación de un prototipo y la prueba física de la pieza.
Entonces, ¿Qué puedo hacer en SimulationXpress? SimulationXpress tiene algunas condiciones que no existen dentro de los otros paquetes de simulación; estos se pueden dividir en cuatro áreas principales: geometría, cargas / restricciones, mallado y finalmente resultados.
Geometría
SimulationXpress solo puede analizar partes, no puede analizar ensambles o piezas multi-cuerpo. Es posible que esto no sea un impedimento para algunos usuarios que solo desean probar una pieza aisladamente, en lugar de una colección de partes. También hay poco que nos detenga, se puede combinar todas las partes de nuestro conjunto para eludir esta limitación, sin embargo, esto supondrá que las partes están rígidamente unidas, lo que puede o no ser un escenario real.
Este enfoque puede endurecer artificialmente el modelo suponiendo que las partes están unidas entre sí y esto tendrá un efecto sobre la validez de los resultados (suponiendo que una unión atornillada se pegue rígidamente entre sí es una gran simplificación excesiva de un problema, por ejemplo).
En el paquete de simulación completo puede especificar diferentes contactos entre las partes y también puede aplicar conectores para simular uniones fijadas, atornilladas y soldadas para representar con mayor precisión el escenario real.
Cargas / Restricciones
SimulationXpress permite a los usuarios que fijen solamente modelos rígidamente por caras; esto podría no representar verdaderamente la restricción del modelo en el mundo real y nuevamente conducir a un modelo artificialmente rígido. De manera similar con respecto a las cargas, estamos limitados a aplicar solo cargas de fuerza y presión a las caras, en Simulación hay una amplia gama de diferentes cargas que se pueden aplicar.
Malla
El proceso FEA implica dividir un modelo en muchos elementos pequeños, en SimulationXpress solo tenemos un tipo de malla disponible para nosotros (Estándar) y ese tamaño de malla es Global en todo el modelo. Con los complementos de simulación podemos especificar controles de malla para forzar mallas más finas en áreas de interés mientras se usa una malla global más relajada y más gruesa en otras áreas, esto significa menos cálculos y resultados más rápidos, tendríamos que tener más elementos en una SimulationXpress modelo por esta razón, ya que tenemos que elegir un tamaño de malla que sea apropiado para todo el modelo como nuestro tamaño global, lo que lleva a tiempos de solución más largos.
Resultados
Dentro de SimulationXpress estamos limitados a tres gráficos de salida: tensión, desplazamiento y factor de seguridad más una vista deformada del modelo, podemos generar un informe en eDrawings y formatos de Word. El truco de esto es que tenemos muy poco control sobre las graficas (además de elegir SI o IPS en inglés para nuestras unidades) ni siquiera podemos cambiar la visualización de la unidad, esto podría ser una limitación si está interesado en un análisis adicional de diferentes trazados tales como tensiones principales, deformación en una dirección conocida, etc. Los paquetes completos de SolidWorks Simulación le permiten un control mucho mayor de los resultados del estudio.
Lo anterior puede o no considerar que SimulationXpress no es adecuado para sus requisitos, pero es importante darse cuenta de lo que es SimulationXpress; es una herramienta de análisis de tensión básico, que brinda al diseñador una visión rápida de posibles problemas al principio del proceso de diseño.
Comparación de resultados
Bueno, esta es la parte sorprendente; El mallado y el “solver” utilizados para resolver un estudio de SimulationXpress son los mismos que los utilizados para los estudios de un análisis estático lineal completo de SOLIDWORKS, por lo que no se obtiene una calidad reducida en lo que respecta a los algoritmos utilizados para mallar y resolver su estudio. Para los modelos simples (partes individuales) con restricciones simples, los resultados son idénticos.
Este ejemplo es una placa simplemente restringida en tensión. Los resultados son idénticos para el estrés y el desplazamiento (417.67MPa y 0.143mm).
Por lo tanto, es exacto decir que si todo lo que le interesa es ejecutar simulaciones en partes de un solo cuerpo, donde los accesorios son solo geometría fija con cargas simples de fuerza o presión, entonces SimulationXpress es adecuado para sus necesidades, sin embargo estas restricciones pueden causar imprecisiones en sus resultados (sobre la rigidez de una estructura debido a accesorios inexactos, por ejemplo) o debido a la falta de controles de malla, los estudios tardan mucho en combinarse y resolverse.
Obviamente, si queremos ver conjuntos de componentes múltiples con condiciones de contacto específicas entre cada componente o si desea un mayor control sobre todo el análisis y el procesamiento posterior, entonces necesitaremos invertir en SOLIDWORKS Simulation.
Conclusión
Al igual que con cualquiera de los productos Xpress en SOLIDWORKS, estas herramientas están ahí para brindar a los usuarios una idea de otras áreas de funcionalidad dentro de SOLIDWORKS. Están diseñados para ser versiones reducidas de sus hermanos mayores con limitaciones claras y conocidas. Si trabajamos dentro de estas limitaciones y usamos los productos para su propósito previsto (para ser herramientas de primer paso ‘insight’) y terminamos con una mejor comprensión de nuestro diseño desde el principio en el proceso de diseño, esto solo nos dejará con un mejor producto final. Si bien es posible que el producto final deba ejecutarse a través la solución completa de SOLIDWORKS Simulación antes de cerrar la sesión, la herramienta Xpress aún tiene un valor incalculable en el proceso y es totalmente gratuita dentro de nuestro paquete de SOLIDWORKS.
Traducido por: SolidServicios
Post Original: http://blogs.solidworks.com/tech/2018/06/solidworks-simulation-vs-simulationxpress-2.html