Páginas:
462
Edición:
1
Fecha de publicación:
01/02/2012
ISBN:
9788426717924
Formato:
21x27 cms

INVENTOR® Y SU SIMULACIÓN CON EJERCICIOS PRÁCTICOS

Autor:
36,20 34,39
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Aprenda, de la mano de un experto, a aprovechar toda la potencia de la simulación con Autodesk® Inventor® para agilizar sus procesos de diseño, con trucos, consejos y guías paso a paso

Póngase al día rápidamente con verdaderos proyectos de diseño, analizados paso a paso.
Descubra como convertir modelos CAD en auténticos prototipos digitales y mejorar, de este modo, sus diseños y simular las operaciones reales sin crear prototipos físicos.
Conozca el entorno de análisis de estructuras -nuevo a partir de Autodesk Inventor Simulation 2011- junto con las demás características de este poderoso software, como el análisis modal, el análisis de tensión, la optimización paramétrica, la creación efectiva de uniones, etc.
Manipule y experimente con las soluciones de diseño del libro utilizando los archivos de ejemplo.

Luego, le será muy fácil abordar sus propios desafíos de diseño con confianza.
Autodesk Inventor Simulation constituye un elemento esencial del flujo de trabajo Autodesk Digital Prototyping para ingenieros, diseñadores y fabricantes. El programa facilita la transición de los métodos de diseño tradicionales, con prototipos físicos, hacia un empleo innovador del modelado 3D para evaluar la forma, la función y la idoneidad del producto. Esto permite la exploración virtual así como la realización de pruebas a objetos, componentes y productos antes de su fabricación, lo que conlleva un notable recorte del coste y del tiempo de desarrollo.

Autodesk Inventor Simulation proporciona las herramientas dinámicas necesarias para revolucionar el proceso de diseño. Ahora bien, se trata de herramientas complejas tanto para su aprendizaje como en su utilización profesional. Inventor® y su simulación con ejercicios prácticos cubre las necesidades de los usuarios de Inventor a la hora de aprender rápidamente el manejo del programa o de refrescar sus conocimientos. Asimismo, los capacita para aplicar la simulación dinámica junto con las capacidades de análisis y optimización de Inventor Simulation 2011. Mediante instrucciones claras y ejemplos significativos de diseños reales, este libro adopta un enfoque paso a paso, completamente ilustrado, que convertirá a diseñadores, ingenieros y fabricantes de cualquier nivel, en auténticos expertos en Inventor.

PRÓLOGO ........................................................................................................................................ xiii PREFACIO ......................................................................................................................................... xiv AGRADECIMIENTOS .......................................................................................................................... xvi SOBRE EL AUTOR ............................................................................................................................. xvii ACCESO A LOS FICHEROS CON LOS EJERCICIOS DEL LIBRO xviii 1. h p://www.vdssolutions.co.uk xviii 2. h p://vrblog.info xviii 3. h p://www.elsevierdirect.com/companions/9780123821027 xviii CAPÍTULO 1 EL ENTORNO DE SIMULACIÓN DINÁMICA ................................................................. 1 Introducción ...................................................................................................................................... 1 Teoría básica de la simulación ............................................................................................................ 2 Mecanismos en lazo abierto y en lazo cerrado .................................................................................. 2 Mecanismos redundantes .................................................................................................................. 3 Propiedades de contacto .................................................................................................................... 5 Restitución ..................................................................................................................................... 5 Rozamiento .................................................................................................................................... 5 El flujo de trabajo en simulación ........................................................................................................ 6 La interfaz de Simulacion .................................................................................................................... 9 Explorador de simulaciones ........................................................................................................... 9 Área gráFIca para la simulación dinámica ....................................................................................... 9 Panel de simulación dinámica ...................................................................................................... 10 Reproductor de simulaciones ....................................................................................................... 11 ConFIguración y ajustes de la simulación ...................................................................................... 12 Ajustes adicionales ....................................................................................................................... 13 Uniones ........................................................................................................................................... 13 Tipos de uniones .......................................................................................................................... 14 Uniones estándar ..................................................................................................................... 14 Uniones giratorias .................................................................................................................... 15 Uniones deslizantes .................................................................................................................. 16 Uniones de contacto 2D ........................................................................................................... 16 Uniones de fuerza..................................................................................................................... 16 Tabla de uniones - un resumen de las uniones empleadas a lo largo del libro ............................ 17 Procedimiento para crear uniones ............................................................................................... 18 Ejemplo 1. Cuna de Newton - Agrupar componentes ............................................................. 18 Ejemplo 2. Mecanismo Whitworth de retorno rápido - Uniones automáticas ....................... 27 Ejemplo 3. Mecanismo deslizante - Convertir restricciones manualmente ............................ 32 Ejemplo 4. Mecanismo de levas - Crear uniones manualmente ............................................. 41 Uniones redundantes ................................................................................................................... 50 Resumen .................................................................................................................................. 61 Flujo de trabajo recomendado para evitar las uniones redundantes ........................................61 Restricciones del entorno ................................................................................................................. 62 GráFIco de entrada ........................................................................................................................ 62 Par de torsión ............................................................................................................................... 64 Tabla con restricciones de entorno (EC) - Resumen de las restricciones de entorno empleadas en el libro ..................................................................................................... 65 El proceso de creación de restricciones de entorno ..................................................................... 65 Ejemplo 5. La cuna de Newton - Posición inicial, contacto y fuerzas externas ...................................................................................................... 65 Ejemplo 6. Diseño CAM - Movimiento impuesto mediante el gráFIco de entrada ................................................................................................................. 70 Ejemplo 7. Mecanismo Whitworth de retorno rápido - Par de torsión y movimiento impuesto .............................................................................................................. 78 Análisis de resultados ....................................................................................................................... 83 GráFIco de salida ........................................................................................................................... 84 Restricciones de entorno del gráFIco de salida - Resumen de las herramientas utilizadas en el libro ............................................................................................... 85 Procedimiento para el empleo de las herramientas especializadas en el gráFIco de salida ................................................................................................................... 85 Ejemplo 8. Diseño CAM - Trazo de salida ................................................................................ 86 Ejemplo 9. Bola y escaleras - Eventos precisos ........................................................................ 93 CAPÍTULO 2 PROBLEMA DE DISEÑO 1 " EVALUAR UN MOTOR ................................................... 97 Uniones ilustradas con este problema de diseño ............................................................................. 97 Características y flujos de trabajo básicos introducidos con este problema de diseño .................... 97 Introducción .................................................................................................................................... 97 El flujo de trabajo en el problema 1 ................................................................................................. 98 Uniones ....................................................................................................................................... 99 Conversión automática de uniones estándar y giratorias ........................................................ 99 Crear uniones giratorias manualmente .................................................................................. 102 Restricciones de entorno ............................................................................................................ 106 Análisis de resultados ................................................................................................................. 108 CAPÍTULO 3 PROBLEMA DE DISEÑO 2 " EVALUAR UN GATO MECÁNICO .................................. 109 Uniones ilustradas con este problema de diseño ........................................................................... 109 Características y flujos de trabajo básicos introducidos con este problema de diseño .................. 109 Introducción .................................................................................................................................. 109 El flujo de trabajo en el problema de diseño 2 ............................................................................... 112 Agrupar/soldar ........................................................................................................................... 112 Uniones ..................................................................................................................................... 115 Convertir manualmente las restricciones en uniones estándar ............................................. 115 Crear manualmente uniones no estándar .............................................................................. 117 Restricciones de entorno ............................................................................................................ 120 Análisis de resultados ................................................................................................................. 121 CAPÍTULO 4 PROBLEMA DE DISEÑO 3 " EVALUAR MÚLTIPLES GATOS O ACTUADORES ............ 125 Uniones ilustradas con este problema de diseño ........................................................................... 125 Características y flujos de trabajo básicos introducidos con este problema de diseño ................................................................................................................ 125 Introducción .................................................................................................................................. 125 El flujo de trabajo en el problema de diseño 3 ............................................................................... 127 Agrupar/soldar ............................................................................................................................127 Reestructurar los componentes en subensamblados .................................................................128 Uniones ..................................................................................................................................... 130 Convertir automáticamente las restricciones en uniones estándar ....................................... 134 Restricciones de entorno ............................................................................................................ 146 Aplicar movimientos impuestos - GráFIco de entrada ........................................................... 153 Aplicar la fuerza de gravedad ................................................................................................. 155 Análisis de resultados ................................................................................................................. 155 CAPÍTULO 5 PROBLEMA DE DISEÑO 4 " AJUSTES AVANZADOS DE SIMULACIÓN ...................... 161 Uniones ilustradas con este problema de diseño ........................................................................... 161 Características y flujos de trabajo básicos introducidos con este problema de diseño .................. 161 Introducción .................................................................................................................................. 161 El flujo de trabajo en el problema 4 ............................................................................................... 163 Uniones ..................................................................................................................................... 164 Restricciones de entorno ............................................................................................................ 167 Análisis de resultados ................................................................................................................. 169 CAPÍTULO 6 PROBLEMA DE DISEÑO 5 " EVALUAR UN RESORTE ............................................... 179 Uniones ilustradas con este problema de diseño ........................................................................... 179 Características y flujos de trabajo básicos introducidos con este problema de diseño ......................................................................................................... 179 Introducción .................................................................................................................................. 179 El flujo de trabajo en el problema de diseño 5 ............................................................................... 181 Agrupar/soldar ........................................................................................................................... 181 Uniones ..................................................................................................................................... 182 Restricciones de entorno ............................................................................................................ 182 DeFInir el desplazamiento horizontal de la punta ................................................................... 185 DeFInir la fuerza como función del desplazamiento horizontal de la punta ........................... 186 Análisis de resultados ................................................................................................................. 190 Determinar el tamaño del resorte .......................................................................................... 190 Crear el resorte ....................................................................................................................... 196 Determinar la fuerza y la altura máximas en la punta del roturador ..................................... 199 CAPÍTULO 7 PROBLEMA DE DISEÑO 6 " EVALUAR UN RESORTE ............................................... 203 Uniones ilustradas con este problema de diseño ........................................................................... 203 Características y flujos de trabajo básicos introducidos con este problema de diseño .................. 203 Introducción .................................................................................................................................. 203 Asunciones/restricciones ........................................................................................................... 204 El flujo de trabajo en el problema de diseño 6 ............................................................................... 205 Uniones ..................................................................................................................................... 205 Convertir automáticamente las restricciones en uniones estándar ....................................... 206 Crear manualmente uniones no estándar .............................................................................. 208 Restricciones de entorno ............................................................................................................ 209 Análisis de resultados ................................................................................................................. 210 Determinar la fuerza centrífuga máxima del rotor ................................................................. 214 Calcular el tamaño del resorte .................................................................................. 216 CAPÍTULO 8 PROBLEMA DE DISEÑO 7 " SIMULAR UNA CADENA CON ENGRANAJES ............... 217 Uniones ilustradas con este problema de diseño ............................................................................217 Características y flujos de trabajo básicos introducidos con este problema de diseño ......................................................................................................... 217 Introducción .................................................................................................................................. 217 El flujo de trabajo en el problema de diseño 7 Etapa 1 - Concebir un proceso para simular un mecanismo con cadena y engranajes ............................................................................................................ 219 Etapa 2 - Simular el mecanismo con cadena y engranajes ........................................................ 226 Uniones ..................................................................................................................................... 227 Restricciones de entorno ............................................................................................................ 230 Análisis de resultados ................................................................................................................. 231 Etapa 3 - Simular el mecanismo con cadena y engranajes, al completo ................................... 234 CAPÍTULO 9 ENTORNO PARA ANÁLISIS DE TENSIÓN ................................................................. 235 Método de los elementos FInitos - Introducción ........................................................................... 235 Tipos de elementos MEF ................................................................................................................ 236 Procedimientos para mejorar los resultados del MEF .................................................................... 237 Convergencia HP......................................................................................................................... 237 Análisis lineal y no lineal ................................................................................................................. 238 Análisis lineal .............................................................................................................................. 238 Análisis no lineal ......................................................................................................................... 239 Análisis estático - Introducción ...................................................................................................... 240 Singularidades de tensión .......................................................................................................... 241 Análisis modal - Introducción ........................................................................................................ 243 Frecuencias naturales - Teoría básica ........................................................................................ 245 Modos precargados .................................................................................................................... 246 Flujo de trabajo para el análisis de tensiones................................................................................. 247 Interfaz de usuario para el análisis de tensiones ............................................................................ 247 Explorador Stress Analysis para el análisis de tensiones ............................................................ 248 Ventana gráFIca Stress Analysis para el análisis de tensiones ..................................................... 248 Panel Stress Analysis .................................................................................................................. 248 La FIcha Administrar (Manage) ....................................................................................................... 249 Crear simulación ......................................................................................................................... 249 Análisis estático ...................................................................................................................... 250 Análisis modal ........................................................................................................................ 251 Contactos ............................................................................................................................... 252 Tabla paramétrica ....................................................................................................................... 253 La FIcha Material ............................................................................................................................. 255 La FIcha Restricciones (Constraints) ................................................................................................ 256 Restricciones FIjas ....................................................................................................................... 256 Restricciones Pin (de pasador) ................................................................................................... 256 Restricciones sin fricción ............................................................................................................ 257 La FIcha Cargas (Loads) ................................................................................................................... 257 Cargas generales ......................................................................................................................... 257 Cargas de cara ............................................................................................................................ 258 Cargas de cuerpo ........................................................................................................................ 258 La FIcha Contactos (Contacts) ..........................................................................................................259 Tipos de contactos ...................................................................................................................... 259 El proceso de creación de contactos .......................................................................................... 260 La FIcha Preparar (Prepare) ............................................................................................................. 261 ReFInar la malla manualmente ................................................................................................... 261 Ejemplo 1 - ConFIguración de malla (Mesh Se# ngs) ............................................................. 262 ReFInar la malla automáticamente (o convergencia automática) ............................................... 265 Ejemplo 2 - ConFIguración de convergencia ........................................................................... 265 Convergencia manual ................................................................................................................. 267 La FIcha Resultado (Result) ............................................................................................................. 268 Animar ....................................................................................................................................... 269 Sonda (Probe) ............................................................................................................................. 269 GráFIco de convergencia (Convergence Plot) .............................................................................. 270 La FIcha Mostrar (Display) ............................................................................................................... 270 Igual escala ................................................................................................................................ 271 Barra de colores......................................................................................................................... 271 IdentiFIcadores de sonda ............................................................................................................ 271 Mostrar valores máximos y mínimos.......................................................................................... 272 Condiciones del contorno ........................................................................................................... 272 Visualizar resultados con transiciones de color suaves .............................................................. 272 Ajustar visualización de desplazamiento .................................................................................... 273 La FIcha Informe (Report) ............................................................................................................... 273 La FIcha Guía (Guide) ...................................................................................................................... 274 La FIcha ConFIguración de análisis de tensión (Stress Analysis Se# ngs) ......................................... 275 CAPÍTULO 10 PROBLEMA DE DISEÑO 8 " ANÁLISIS DE TRANSFERENCIA DE CARGAS EN MOVIMIENTO ............................................................................. 277 Características básicas introducidas con este problema de diseño ................................................ 277 Introducción .................................................................................................................................. 277 El flujo de trabajo en el problema de diseño 8 ............................................................................... 278 Representación ideal .................................................................................................................. 278 Condiciones del contorno ........................................................................................................... 279 Ejecutar la simulación y analizar ................................................................................................ 283 Optimización .............................................................................................................................. 285 CAPÍTULO 11 PROBLEMA DE DISEÑO 9 " TRANSFERENCIA DE CARGAS CON MOVIMIENTO MÚLTIPLE .............................................................................. 287 Características básicas introducidas con este problema de diseño ................................................ 287 Introducción .................................................................................................................................. 287 El flujo de trabajo en el problema de diseño 9 ............................................................................... 288 Representación ideal .................................................................................................................. 288 Condiciones del contorno ........................................................................................................... 289 Ejecutar la simulación y analizar ................................................................................................ 294 CAPÍTULO 12 PROBLEMA DE DISEÑO 10 " ANÁLISIS DE SIMETRÍA CÍCLICA .............................. 299 Características básicas introducidas con este problema de diseño ................................................ 299 Introducción .................................................................................................................................. 299 El flujo de trabajo en el problema de diseño 10 ............................................................................. 300 Representación ideal ....................................................................................................... 301 Condiciones del contorno ........................................................................................................... 303 Ejecutar la simulación y analizar ................................................................................................ 305 Optimización .............................................................................................................................. 312 CAPÍTULO 13 PROBLEMA DE DISEÑO 11 " ANÁLISIS DE SOLDADURA ....................................... 317 Características básicas introducidas con este problema de diseño ................................................ 317 Introducción .................................................................................................................................. 317 El flujo de trabajo en el problema de diseño 11 ............................................................................. 318 Representación ideal .................................................................................................................. 319 Condiciones del contorno ........................................................................................................... 320 Ejecutar la simulación y analizar ................................................................................................ 325 CAPÍTULO 14 PROBLEMA DE DISEÑO 12 " ANÁLISIS DE ENSAMBLAJE CON SOLDADURA INTEGRAL ............................................................................... 333 Características básicas introducidas con este problema de diseño ................................................ 333 Introducción .................................................................................................................................. 333 El flujo de trabajo en el problema de diseño 12 ............................................................................. 334 Primera parte - Diseño del chasis con soldaduras y radios de esquina para tubo estructural RHS .............................................................................. 335 Representación ideal .................................................................................................................. 335 Condiciones del contorno ........................................................................................................... 336 Ejecutar la simulación y analizar ................................................................................................ 341 Segunda parte - Diseño del chasis sin soldaduras ni radios de esquina para tubo estructural RHS ............................................................................. 347 Representación ideal .................................................................................................................. 347 Reiniciar el análisis y analizar ..................................................................................................... 349 Optimización .............................................................................................................................. 351 CAPÍTULO 15 PROBLEMA DE DISEÑO 13 " OPTIMIZACIÓN DEL ENSAMBLAJE .......................... 353 Características básicas introducidas con este problema de diseño ................................................ 353 Introducción .................................................................................................................................. 353 El flujo de trabajo en el problema de diseño 13 ............................................................................. 355 Representación ideal .................................................................................................................. 355 Condiciones del contorno ........................................................................................................... 358 Ejecutar la simulación y analizar ................................................................................................ 363 Optimización .............................................................................................................................. 368 CAPÍTULO 16 PROBLEMA DE DISEÑO 14 " ANÁLISIS MODAL .................................................... 373 Características básicas introducidas con este problema de diseño ................................................ 373 Introducción .................................................................................................................................. 373 El flujo de trabajo en el problema de diseño 14 ............................................................................. 374 Representación ideal .................................................................................................................. 375 Condiciones del contorno ........................................................................................................... 375 Ejecutar la simulación y analizar ................................................................................................ 377 Optimización .............................................................................................................................. 380 CAPÍTULO 17 EL ENTORNO DEL ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS ..................................................... 383 Introducción al análisis de estructuras ........................................................................................... 383 Flujo de trabajo para el análisis de estructuras ...............................................................................384 Interfaz de usuario para el análisis de estructuras ......................................................................... 385 El explorador para el análisis de estructuras .............................................................................. 385 Ventana gráFIca del entorno de análisis de estructuras .............................................................. 385 Barra de opciones del entorno de análisis de estructuras ......................................................... 386 La FIcha Administrar (Manage) ....................................................................................................... 387 Crear una simulación .................................................................................................................. 387 La FIcha Vigas (Beams) .................................................................................................................... 388 Actualizar ................................................................................................................................... 388 Propiedades ............................................................................................................................... 388 Material ..................................................................................................................................... 389 La FIcha Restricciones (Constraints) ................................................................................................ 389 Restricciones FIjas ....................................................................................................................... 389 Restricciones FIjadas ................................................................................................................... 390 Restricción flotante .................................................................................................................... 390 Restricción personalizada ........................................................................................................... 391 La FIcha Cargas (Loads) ................................................................................................................... 392 Fuerza ........................................................................................................................................ 392 Carga continua ............................................................................................................................ 393 Momento ................................................................................................................................... 394 Momento (general) .................................................................................................................... 394 Momento flector ........................................................................................................................ 394 Momento axial ........................................................................................................................... 395 Ejemplo 1 - Resultados de un modelo de voladizo comparados con los obtenidos mediante cálculos manuales ..................................................................... 395 Ejemplo 2 - Viga con soportes sencillos creada con restricciones personalizadas ............................................................................................ 396 La FIcha Conexiones (Connections) ................................................................................................. 398 Liberar (Release) ......................................................................................................................... 398 Ejemplo 3 - Liberar momentos en una estructura mediante liberar ..................................... 399 Nodo personalizado ................................................................................................................... 399 Vínculo rígido ............................................................................................................................. 400 Ejemplo 4 - Estructura sencilla con vigas conectadas mediante vínculos rígidos ....................................................................................................... 401 La FIcha Resultado (Result) ............................................................................................................. 403 Detalle de viga ............................................................................................................................ 403 Animar ....................................................................................................................................... 404 Diagrama ................................................................................................................................... 404 La FIcha Mostrar (Display) ............................................................................................................... 406 Barra de colores......................................................................................................................... 406 IdentiFIcadores de vigas y nodos ................................................................................................ 406 Visualizar resultados con transiciones de color suaves .............................................................. 407 Ajustar visualización de desplazamiento .................................................................................... 407 Valores máximos y mínimos ....................................................................................................... 407 Condiciones del contorno ........................................................................................................... 408 Sistemas locales .......................................................................................................................... 408 Valores de las cargas ................................................................................................................... 408 La FIcha Publicar (Publish)............................................................................................................... 409 Informe ...................................................................................................................................... 409 Exportar ..................................................................................................................................... 410 La FIcha ConFIguración de análisis de estructura (Frame Analysis Se# ngs) ................................... 411 CAPÍTULO 18 PROBLEMA DE DISEÑO 15 " ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS MEDIANTE CONTENT CENTER STRUCTURES ....................................................... 413 Características básicas introducidas con este problema de diseño ................................................ 413 Introducción .................................................................................................................................. 413 El flujo de trabajo en el problema de diseño 15 ............................................................................. 415 Representación ideal .................................................................................................................. 415 Condiciones del contorno ........................................................................................................... 416 Ejecutar la simulación y analizar ................................................................................................ 419 Optimización .............................................................................................................................. 421 CAPÍTULO 19 PROBLEMA DE DISEÑO 16 " ANÁLIZAR ESTRUCTURAS MEDIANTE FRAME GENERATOR STRUCTURES ....................................................................... 425 Características básicas introducidas con este problema de diseño ................................................ 425 Introducción .................................................................................................................................. 425 El flujo de trabajo en el problema de diseño 16 ............................................................................. 427 Representación ideal .................................................................................................................. 427 Condiciones del contorno ........................................................................................................... 428 Ejecutar la simulación y analizar ................................................................................................ 432 ÍNDICE............................................................................................................................................437
A color
Páginas:
462
Edición:
1
Año Publicación:
20120201
ISBN:
9788426717924
Formato:
21x27 cms
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