¿Qué es Ingeniería Asistida por Computador?
La Ingeniería Asistida por Computador, IAC (por sus siglas), o Computer Aided Engineering CAE como se conoce en inglés, es uno de los desarrollos tecnológicos más importantes de los últimos 20 años, dentro del campo de las ciencias exactas: Matemáticas, Física y Computación; como en campo de Ingeniería Aplicada: Mecánica, Industrial, Civil, Eléctrica, entre otras. Pero… ¿Qué es la Ingeniería Asistida por Computador? En dos palabras, la Ingeniería Asistida por Computador es tanto un arte como una ciencia…
La Ingeniería Asistida por Computador como arte.
La Ingeniería Asistida por Computador (IAC) es un ARTE. Para representar la realidad del mundo físico, la IAC emplea el criterio, el conocimiento y la intuición de los ingenieros para “pasar” esa realidad al mundo virtual.
En la ilustración siguiente, se observa la estructura física de un bus, y cómo se construye en la realidad.
Estructura física de autobús
El arte del ingeniero es “llevar” esta realidad al entorno virtual, conservando características de materiales, formas, la fuerza de los tubos y todos los aspectos que hacen fuerte a la estructura. En la ilustración siguiente se observa el autobús representado en el entorno vitual.
Estructura vitual de autobús
Estructura tridimensional de autobús de pasajeros
La ilustración anterior es el “modelo virtual” del autobús. Cada modelo realizado correctamente en IAC es una obra de arte, donde la dedicación, el lado “artístico”, el lado detallista, estilístico, es decir, todos los sentidos de los ingenieros CAE se ponen en evidencia para hacer “crear”cercanos a la realidad.
La Ingeniería Asistida por Computador como ciencia.
La Ingeniería Asistida por Computador es una CIENCIA. Como ciencia, la Ingeniería Asistida por Computador se rige por leyes, principios e investigación, que la hacen aplicable a la realidad. En éste sentido, como en toda ciencia, las leyes de la ingeniería nos permiten hacer cálculos de variables desconocidas para alcanzar un resultado esperado. Cálculos para problemas sencillos se pueden realizar a mano, como se muestra en la ilustración siguiente:
Cálculos manuales para solucionar un problema sencillo
Sin embargo, existen cálculos y ecuaciones que no se pueden resolver a mano, y en las cuales, intentar obtener una solución a manual generaría un consumo de tiempo no aceptable en la industria.
Ecuaciones de Navier-Stokes, cuyas soluciones exactas no se pueden encontras por métodos conocidos
En éste campo es donde encuentra su aplicabilidad la Ingeniería Asistida por Computador, mediante la cual, se pueden resolver las ecuaciones complejas mostradas en la ilustración anterior, de una manera rápida. Estas son las tareas que llevan a cabo los software de Ingeniería Asistida por Computador: resolver complejos cálculos con ecuaciones matriciales e integrales en cortos tiempos.
Esta capacidad le brinda versatilidad a la tecnología: se pueden obtener resultados en períodos cortos de tiempo, y con un acercamiento a la realidad muy grade.
Problemas de elasticidad resueltos por IAC
En el campo técnico.
Adentrándonos en el campo técnico, Ingeniería Asistida por Computador es la aplicación de: Conocimiento en ingeniería mecánica y la ciencia de elementos finitos, y Experiencia en el uso de software de ingeniería de simulación avanzado, para determinar el comportamiento y grado de seguridad de cualquier producto o sistema y la manera cómo se comportan ante fenómenos imprevistos: impactos, sobrecargas, inundaciones, choques eléctricos o térmicos; en un entorno virtual, mucho antes de la propia construcción de los productos, y sin arriesgar vidas humanas.
Aplicaciones complejas de transferencia de calor
Herramientas de Ingeniería Asistida por Computador.
Parte importante de éste desarrollo tecnológico es el software que se utiliza como “campo de pruebas” de choques, volcaduras, caídas, etc., y también la habilidad y experiencia de los ingenieros que preparan las simulaciones de accidentes virtuales.
Aplicación de HyperWorks en Ingeniería Asistida por Computador. Estudio de efectos de impacto sobre la cabeza de ocupante de vehículo
Entre los software más importante del mercado se encuentra HyperWorks (R), un conjunto de soluciones de ingeniería desarrollado por la empresa norteamericana Altair, cuyas funcionalidades analizaremos en próximas entradas.
Aplicación de HyperWorks en el estudio de impactos frontales de automóviles
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