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Análisis y Método de Elementos Finitos (FEA y FEM) | Modelización
El equipo de soporte técnico de 3M está listo para ayudar a responder a sus preguntas sobre modelización y simulación. Reserve una reunión de 30 minutos con nuestro experto en FEA para aclarar sus dudas.
Análisis de elementos finitos (FEA) para cintas y adhesivos 3M™
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¿Qué es el análisis de elementos finitos (FEA/FEM)?
El FEA ofrece varias ventajas a los ingenieros, entre ellas la capacidad de predecir con exactitud el comportamiento de sistemas complejos, como la tensión, la deformación y el esfuerzo, en condiciones de carga variables. Esto permite a los ingenieros identificar posibles problemas y aplicar cambios en el diseño antes de crear un prototipo físico. Además, el FEA puede ser una solución rentable que ayude a reducir el número de prototipos físicos necesarios y el tiempo de comercialización. La herramienta es muy flexible, capaz de analizar una amplia gama de sistemas, incluidos montajes complejos, y puede manejar el comportamiento no lineal de los materiales. Los ingenieros pueden utilizar el FEA para optimizar el diseño de sistemas identificando la selección de materiales, la geometría y las condiciones de carga óptimas para lograr el rendimiento deseado. Por último, el FEA proporciona visualizaciones detalladas del comportamiento del sistema, lo que permite a los ingenieros obtener información e identificar áreas de mejora. -
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¿Le interesan las técnicas de caracterización mecánica para el modelado de adhesivos? Sí es así, esta sesión de formación sobre FEA es ideal para usted.
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Definir materiales de interés
Un ingeniero generará una representación de una estructura mediante software de elementos finitos y definirá todos los materiales relevantes. Para predecir el rendimiento con simulaciones, el modelo define las geometrías de las piezas, las relaciones entre ellas y las propiedades de los materiales. Las propiedades de los materiales se definen utilizando un modelo de material que describe el comportamiento, como la respuesta tensión-deformación del material. Los modelos de materiales son una de las principales aportaciones de un FEA e influyen directamente en la precisión de los resultados finales del FEA del usuario.
Adhesivos sensibles a la presión (PSA)Los PSA son adhesivos blandos, flexibles y no reactivos que forman una unión cuando se aplica presión. Su comportamiento es viscoelástico, lo que significa que, además de la típica dependencia de la deformación y la temperatura, su resistencia es proporcional a la velocidad de deformación. Debido a efectos viscosos como la relajación de tensiones, las propiedades mecánicas convencionales como el módulo de Young y la relación de Poisson, incluso cuando se obtienen a velocidades de deformación y temperaturas relevantes, no representan bien la física de la viscoelasticidad y, por tanto, el comportamiento de los PSA.
Adhesivos estructuralesLos adhesivos estructurales son sistemas reactivos capaces de soportar cargas elevadas (>7 MPa de resistencia al cizallamiento solapado). Las propiedades de los adhesivos estructurales van de flexibles a muy rígidos. Algunos adhesivos dúctiles pueden sufrir grandes deformaciones plásticas antes de fallar. La respuesta mecánica de los adhesivos estructurales debe caracterizarse tanto en el régimen elástico como en el plástico y debe incluir las sensibilidades a la velocidad de deformación y a la temperatura.
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3M se encuentra en una posición única para caracterizar materiales adhesivos
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Los adhesivos presentan diferentes tipos de comportamiento mecánico cuando se exponen a distintas condiciones de carga que los materiales de ingeniería estándar, como los metales. Captar esos efectos con un modelo de material requiere métodos avanzados de ensayo y calibración. 3M se encuentra en una posición única para caracterizar materiales adhesivos y proporcionar modelos avanzados de materiales en un formato compatible con una gran variedad de software de modelado de elementos finitos.
Los adhesivos sensibles a la presión y los adhesivos estructurales tienen diferentes propiedades materiales que los hacen adecuados para su uso en diferentes aplicaciones. Es importante entender cómo se trasladarán esas propiedades a la aplicación. El modelado de FEA es una herramienta que ayuda a determinar el sistema adhesivo adecuado para los requisitos de la aplicación.
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Tarjeta de datos de material
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El comportamiento de los materiales puede incluirse en el FEA mediante las denominadas fichas de datos de materiales (MDC). La calibración de ciertos modelos que se utilizan para caracterizar el comportamiento de los adhesivos requiere hasta cinco tipos diferentes de experimentos (sin contar las repeticiones) por velocidad de deformación y temperatura y experimentos adicionales realizados para su validación. Dado que la generación de MDC requiere muchos conocimientos técnicos, infraestructura de software y pruebas experimentales exhaustivas, 3M ha desarrollado MDC disponibles para adhesivos y cintas comunes de 3M para numerosas aplicaciones de software de FEA disponibles en el mercado. Las MDC pueden solicitarse pulsando el botón que figura a continuación. Aunque los modelos de materiales disponibles en los programas comerciales de FEA no suelen cubrir todos los efectos físicos, como la viscoelasticidad, los daños y el reblandecimiento asociado, el comportamiento de amortiguación, la plasticidad, etc., tanto para deformaciones pequeñas como finitas, ofrecemos varias MDC adecuados para diferentes aplicaciones. Para ello, nos gustaría conocer algunos datos básicos sobre su aplicación con el fin de proporcionarle la MDC más adecuada para ella.
Las MDC de 3M se han utilizado con éxito en una gran variedad de aplicaciones, como la evaluación de la resistencia bajo cargas cuasiestáticas, así como de choque e impacto, el análisis de impregnación, el análisis del desajuste debido a la expansión térmica y el análisis de ruidos, vibraciones y rozaduras (NVH). Si desea analizar su aplicación con uno de los expertos en FEA de 3M, estaremos encantados de ayudarle.
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Los expertos en FEA de 3M están a su disposición para responder a sus preguntas sobre modelado y simulación.
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Documento técnico
Haga clic a continuación para descargar nuestro documento técnico sobre análisis de elementos finitos. El documento técnico se divide en 6 áreas clave:
3M y Ansys forman a ingenieros (PDF, 180 KB)
Modelos de zonas cohesivas para adhesivos estructurales de 3M™ (PDF, 967 KB)
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AVISO IMPORTANTE: La información técnica, orientaciones y otras declaraciones recogidas en este documento o proporcionadas por 3M se basan en registros, pruebas o experiencia que 3M considera fiable, pero la precisión, integridad y naturaleza representativa de dicha información no está garantizada. Dicha información está destinada a personas con conocimientos y habilidades técnicas suficientes para evaluar y aplicar su propio criterio ante dicha información. En particular, el cliente es el único responsable del diseño de su propio producto, lo que incluye, entre otras cosas, el uso de la ficha de datos de materiales (MDC), el análisis de elementos finitos o las simulaciones proporcionadas por 3M. Con esta información no se otorga, ni de manera expresa ni implícita, licencia alguna bajo ningún derecho de propiedad intelectual de 3M ni de terceros. Además, el cliente será el único responsable de su uso de la MDC, incluido cualquier daño a su(s) ordenador(es) o dispositivo(s) o pérdida de datos que resulte de la descarga o uso de cualquier dato digital, es decir, la MDC.
SELECCIÓN Y USO DE PRODUCTOS: En una aplicación concreta, son muchos los factores que escapan al control de 3M, que solo el usuario conoce y controla, y que pueden influir en el uso y el rendimiento de un producto 3M. Como resultado, el cliente es el único responsable de evaluar el producto y determinar si es adecuado y apto para la aplicación que tiene en mente, incluido evaluar los peligros del lugar de trabajo y revisar todos los estándares y las normativas aplicables (por ejemplo, OSHA, ANSI, etc.). No evaluar, ni seleccionar, ni usar correctamente un producto de 3M y los productos de seguridad apropiados, o no satisfacer todas las normativas de seguridad aplicables, puede provocar lesiones, enfermedades, muerte, o daños a la propiedad.
GARANTÍA, LIMITACIÓN DE RESPONSABILIDAD Y RENUNCIA: Salvo que se indique específicamente una garantía distinta en el embalaje del producto 3M o en la documentación de este (en cuyo caso prevalecerá dicha garantía), 3M garantiza que cada producto 3M cumple con las especificaciones del producto 3M aplicables en el momento en que 3M envía el producto. 3M NO OFRECE NINGUNA OTRA GARANTÍA NI CONDICIÓN EXPRESA O TÁCITA, INCLUYENDO, PERO SIN LIMITARSE A ELLO, GARANTÍAS O CONDICIONES TÁCITAS DE COMERCIABILIDAD O IDONEIDAD PARA UN PROPÓSITO PARTICULAR O CUALQUIER OTRA GARANTÍA TÁCITA O CONDICIÓN QUE SURJA EN LA NEGOCIACIÓN, COSTUMBRE O USOS DEL COMERCIO. Si un producto de 3M no cumple esta garantía, el único y exclusivo remedio sería, a decisión de 3M, sustituir el producto de 3M o reembolsar el precio de compra.
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