Banner de Trifecta que muestra un ordenador portátil con un modelo de análisis de elementos finitos

Análisis de elementos finitos (AEF) | Método de elementos finitos (MEF) y Modelización

Para cada modelo de elementos finitos (MEF) se necesita un modelo material calibrado para cada material que se desee simular. El equipo de soporte técnico de 3M está listo para ayudar a responder a sus preguntas sobre modelización y simulación.

Solicitar tarjeta de datos de material

Método de elementos finitos: Desarrollo de modelos de zona cohesiva para adhesivos y cintas 3M™

  • Hombre sentado frente a un escritorio
    ¿Qué es el análisis de elementos finitos?
    • La modelización mediante elementos finitos es una herramienta que los ingenieros utilizan para diseñar productos en todos los sectores. Un ingeniero creará una representación en 3D de una estructura mediante software de elementos finitos y definirá todos los materiales relevantes.

      Para ejecutar simulaciones destinadas a predecir el rendimiento, el modelo 3D define las geometrías de las piezas, las relaciones entre ellas y las propiedades de los materiales. Estas propiedades están bien definidas para metales, plásticos y otros materiales de ingeniería estándar.

      CONTACTE CON NOSOTROS


  • Análisis de elementos finitos para la evaluación de adhesivos destinados a vehículos ferroviarios

    A diferencia de los metales, los adhesivos sensibles a la presión son viscoelásticos y sus propiedades dependen de la frecuencia y la temperatura. Esto exige pruebas avanzadas para generar datos que describan cuál será la respuesta mecánica bajo distintas cargas, temperaturas, geometrías, etc.

    3M está en una posición única para caracterizar estos materiales sensibles a la frecuencia y la temperatura y proporcionar datos en un formato compatible con distintos programas de software de modelización de elementos finitos. Estos modelos de materiales se pueden utilizar para predecir el comportamiento mecánico en un análisis de elementos finitos.
    Las propiedades mecánicas convencionales, como el módulo de Young y la relación de Poisson, incluso cuando se obtienen a velocidades y temperaturas relevantes, no describen el comportamiento del PSA con precisión. Por este motivo, 3M ha desarrollado Tarjetas de datos de materiales (MDC) que están disponibles para materiales de 3M de uso habitual en un formato listo para usar en numerosas aplicaciones de software de AEF disponibles en el mercado.

    Actualmente, podemos ofrecer una MDC para todos los PSA de 3M, compatible con Abaqus, ANSYS MAPDL, ANSYS Workbench y LS Dyna.


Banner grande morado con el dibujo de un tren

Webinario sobre análisis de elementos finitos

Webinario de 3M para proveedores de OEM en el sector FERROVIARIO.

De la caracterización experimental al modelizado y la simulación por ordenador

REGÍSTRESE PARA VER ESTE WEBINARIO
  • Método de elementos finitos (MEF): análisis avanzado de fatiga y durabilidad

    A menudo, los problemas de ingeniería difíciles no se pueden resolver mediante análisis y las pruebas sobre componentes reales suelen requerir mucho tiempo y dinero o, simplemente, son demasiado difíciles de realizar. Esto es especialmente cierto para la evaluación de la integridad estructural de vagones de pasajeros o carga y grandes subcomponentes de ellos.

    Sin embargo, con el aumento del rendimiento de los ordenadores, es posible aplicar técnicas de simulación numérica como el método de elementos finitos (MEF) para solucionar problemas técnicos de forma aproximada. El MEF es el método numérico más utilizado para resolver ecuaciones diferenciales parciales relacionadas con problemas de ingeniería que, de otro modo, no sería posible resolver. El MEF subdivide un sistema grande en piezas más pequeñas y simples que se denominan elementos finitos. Con frecuencia, el estudio o análisis de un fenómeno mediante MEF se denomina análisis de elementos finitos (AEF).

    En la actualidad el AEF es una herramienta de análisis esencial y bien establecida para realizar cálculos técnicos en numerosas disciplinas, dentro y fuera de 3M. Utilizando AEF con las simplificaciones y supuestos apropiados, es posible evaluar incluso estructuras extremadamente complejas, como los vehículos ferroviarios completos, en cuanto a su rendimiento estructural, integridad y resistencia a los choques según lo exigen las normas industriales DIN EN 12633 (Requisitos estructurales de las carrocerías de vehículos ferroviarios) y DIN EN 15227. (Requisitos de resistencia al impacto para carrocerías de vehículos ferroviarios). Otra norma importante en el sector, dedicada especialmente a la unión adhesiva de vehículos y piezas ferroviarias, es la DIN 6701, ver [1], que consta de cuatro partes. La tercera parte, DIN 6701-3, trata específicamente las directrices para la construcción, el diseño y la evaluación de uniones adhesivas en vehículos ferroviarios.

    Se requiere una evaluación de la resistencia del adhesivo, que se puede realizar mediante AEF. En un sentido más general, esto también forma parte de la nueva norma DIN 2304-1, ver [2], que no está restringida al sector ferroviario. Todo esto es clave para establecer con más solvencia las tecnologías de unión adhesiva en el sector ferroviario y ayudar a hacer realidad construcciones con múltiples materiales y diseños ligeros tal como se investigaron en el proyecto ULWAK, en el que 3M participó (ver [3]).

    Desde el punto de vista de la eficiencia computacional, es posible evaluar la resistencia adhesiva de uniones elásticas gruesas (es decir, de más de 1,5 mm) similares al caucho. Sin embargo, es casi imposible realizar simultáneamente la evaluación de la resistencia adhesiva de uniones delgadas (es decir, de menos de 1,0 mm) con una resolución de elementos aceptable en el grosor de la unión debido a las enormes diferencias entre las dimensiones de los componentes del vagón y los grosores de las uniones. Uno de los desafíos es la transferencia de las cargas y las condiciones de contorno de todo el sistema a un subsistema más pequeño.


Banner grande verde con la portada del documento técnico

Documento técnico sobre análisis de elementos finitos

Haga clic a continuación para descargar nuestro documento técnico sobre análisis de elementos finitos. El documento técnico se divide en 6 áreas clave: Introducción, Tie-Breaks, Modelización del continuo, Modelización de la zona cohesiva, Validación de modelos y Conclusión.

DESCARGAR EL DOCUMENTO TÉCNICO SOBRE AEF (PDF, 935 KB)
  • Definición de un modelo de material adecuado

    Otro desafío es la definición de un modelo de materiales adecuado para el adhesivo. Para obtener resultados fiables mediante AEF es imprescindible disponer de modelos precisos de todos los materiales implicados en el problema. Estos modelos de materiales, que a veces también se llaman tarjetas de datos de materiales, describen el comportamiento mecánico del material real y describen idealmente los principales efectos físicos identificados mediante pruebas y caracterización adecuadas de los materiales.

    Para cada modelo de elementos finitos (MEF) se necesita un modelo material calibrado para cada material que se desee simular. Existen distintas técnicas para determinar los parámetros de los materiales necesarios. Todas estas técnicas requieren datos de pruebas experimentales y la selección de un modelo de materiales apropiado. A esto le sigue un procedimiento para determinar los parámetros del modelo a partir de los datos experimentales, es decir, la calibración, verificación y validación del modelo con respecto a los datos experimentales. La validación se puede llevar a cabo en base a una prueba de pelado en T o una prueba de cizalladura de una sola vuelta. Una vez finalizado, el modelo funciona bien teniendo en cuenta los supuestos asumidos.

    El equipo de soporte técnico global de 3M está listo para ayudarlo con respuestas a sus preguntas sobre caracterización, modelización y simulación de adhesivos. Hemos desarrollado capacidades de prueba y simulación de vanguardia para adhesivos estructurales y sensibles a la presión que nos permiten modelizar y predecir el rendimiento, los daños, los fallos y la influencia sobre la amortiguación de las vibraciones (NVH) para reducir el ruido de las ruedas (consulte [4]) y muchas otras aplicaciones.


Registro naranja para banner de webinarios

Regístrese para acceder a webinarios

Haga clic en el botón siguiente para registrarse en nuestros webinarios sobre soluciones para el sector ferroviario:

  • Nuevos estándares y tecnologías del sector
  • Nuevas soluciones de diseño para el sector ferroviario
  • Conozca a expertos que trabajan en nuestro equipo del sector ferroviario de 3M
REGÍSTRESE EN NUESTROS WEBINARIOS SOBRE SOLUCIONES PARA EL SECTOR FERROVIARIO DE 3M
Contacte con nosotros

Responderemos a su solicitud por correo electrónico en un plazo de 24 a 48 horas laborables.

Si tiene una pregunta sobre sus desafíos de diseño, productos, pruebas, precios, muestras, distribuidores o cualquier otra cosa para el sector ferroviario, nuestro equipo está listo para responderla. Póngase en contacto con nosotros.

  • Al enviar este formulario, puede ser contactado por correo electrónico o por teléfono por un representante de 3M o por uno de nuestros socios comerciales autorizados con quienes podríamos compartir su información personal de acuerdo con la política de privacidad de 3M.

  • Todos los campos son obligatorios a menos que se indique que es opcional.

  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  • 3M takes your privacy seriously. 3M and its authorized third parties will use the information you provided in accordance with our Privacy Policy to send you communications which may include promotions, product information and service offers. Please be aware that this information may be stored on a server located in the U.S. If you do not consent to this use of your personal information, please do not use this system.

  • Enviar Enviar

Muchas gracias por su solicitud.

Uno de nuestros expertos en soluciones para la industria ferroviaria se pondrá en contacto con usted en breve.

Lo sentimos,

ha ocurrido un error en el envío. Por favor, inténtelo de nuevo.