EVALUACIÓN CON ANÁLISIS DE ELEMENTO FINITO EN APLICACIONES DE INGENIERÍA (EVALUATION WITH FINITE ELEMENT ANALYSIS IN ENGINEERING APPLICATIONS)
Resumen
La ingeniería como área de desarrollo profesional presenta vertientes en la evaluación de aplicaciones en las áreas de estudio, entre las cuales se tienen mecánica, materiales, fluidos, termodinámica, entre otras, lo cual hace que se utilicen herramientas para facilitar la comprensión en aplicaciones e investigación, para satisfacer una necesidad del mercado. En este trabajo se analiza el uso de FEM (Método de Elemento Finito), como herramienta para la aplicación de ingeniería, en donde se analizan los módulos del FEM correspondientes a la optimización y con ello mejorar las condiciones de evaluación en casos de estudio de la ingeniería. La finalidad de este trabajo consiste en evaluar una aplicación específica, biela, con el simulador de FEM y optimizar el espécimen de prueba en conjunto con sus características físicas. Como parte de los resultados se obtienen datos en función al número de elementos, nodos y volumen dentro de la herramienta de FEM.
Palabras Clave: simulación computacional, diseño mecánico, FEM.
Abstract
Engineering as an area of professional development presents aspects in the evaluation of applications, by the areas of study, among which are mechanics, materials, fluids, thermodynamics, among others, which makes the use of tools to facilitate understanding in applications and research, to meet a market need. In this work we analyze the use of FEM (Finite Element Method), as a tool for the application of engineering, where the FEM modules corresponding to the optimization are analyzed and thus improve the learning conditions in academic communities. The purpose of this work is to evaluate a specific application, connecting rod, with the FEM simulator and to optimize the test specimen in conjunction with its physical characteristics. As part of the results, data are obtained based on the number of elements, nodes and volume within the FEM tool.
Keywords: computational simulation, mechanical design, FEM.
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Bishay, P. Teaching the finite element method fundamentals to undergraduate students through truss builder and truss analyzer computational tools and student-generated assignments mini-projects. Comput Appl Eng. Educ. no. 28, pp. 1007-1027. 2020.
De Los Santos, P., Granados, V., Mota, G. Desarrollo de una librería Python para el análisis structural utilizando elementos finitos. Memorias del XXV Congresi Annual SOMIM, 2019.
Higbee, S., Miller, S. Finite Element Analysis as an Iterative Design Tool for Students in an Introductory Biomechanics Course. Journal of Biomechanical Engineering. Vol. 143, pp. 1-6. 2021.
Linero, D., Garzón-Alvarado, A. Enseñanza del método de los elementos finitos en ingeniería civil y mecánica utilizando el programa de computador a Código abierto Pefica. Revista Educación en Ingeniería, Vol.17, no. 14, pp. 35-46. 2012.
Martins, J. Romao, E. The Importance of Accurate Boundary Condition in Obtaining Reliable Shearing Stresses on a Torsional Finite Element Simulation. Engineering, Technology & Applied Science Research. Vol.12, núm. 2, pp. 8482-8487. 2022.
Piero-Espino, R., Lizárraga-Lizárraga, A., Mellado-Osuna, C., Davizon-Castillo, Y. Análisis de esfuerzos de una hélice de paso variable utilizando el análisis del elemento finite. Revista de Ingeniería Tecnológica, Vol. 1, no. 4, pp. 13-19. 2017.
Ródenas, J. J.,Bugeda, G., Albelda, J., Oñate, E, Nadal, E. Sobre la necesidad de controlar al error de discretización de elementos finitos en optimización de forma structural con algoritmos evolutivos. Revista Internacional de Métodos Numéricos para Cálculo y Diseño en Ingeniería, Vol. 28, no. 1, pp. 1-11. 2012.
Rodríguez, F., Torres, A., Vacca, H. Estudio con análisis por elementos finitos de sistemas análogos circuitales en física. Revista Visión Electrónica, Vol. 6, no. 1, pp. 98-103. 2012.
Roldan, F., Bastidas, U. Estudio Experimental y por Análisis de Elementos Finitos del Factor de Concentrador de esfuerzo Producido por un Agujero en una Placa Plana.DYNA, Vol. 69, no. 137, pp. 1-8. 2002.
Song, Y., Shao, E., Bíro, I., Baker, J., Gu, Y. Finite element modeling for footwear design and evaluation: A systematic scoping review. Heliyon, Vol. 8, pp. 1-15, 2022.
Valencia, J., Milina, A., Correa, V. Método de elementos finitos en dos dimensiones para studio de propagación en potenciales electrostáticos. Scientia et Technica. Vol. 14, no. 39, pp. 117-122. 2008.
Vargas, L.,Contreras, L. Enseñanza de la mecánica enriquecida con herramientas computacionales. Ingeniería, Vol.12, no. 1, pp. 64-71. 2007.
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