VÁSQUEZ ANGULO, JOSÉ ANTONIO
Introducci¢n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xv
Cap¡tulo 1 - Inicio con CATIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1 Ventana de bienvenida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.1 Entorno de CATIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.2.1 Barra de menus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2.2 Arbol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2.3 Barra de herramientas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2.4 Planos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2.5 Compas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Cap¡tulo 2 - Elementos finitos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.1 Introduccion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.2 Aplicacion del metodo de elementos finitos (MEF) . . . . . . . . . . . . . 8
Cap¡tulo 3 - Escoger material . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.1 Nuevos materiales en la biblioteca de materiales . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.2 Crear nuevos grupos de materiales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.2.1 Pestana Feature Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.2.2 Pestana Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.2.3 Pestana Drawing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.2.4 Pestana Rendering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.2.5 Pestana Inheritance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Cap¡tulo 4 - El m¢dulo GPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
4.1 Definiendo el analisis con el MEF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
4.2 Ejemplo representativo empleando el modulo GPS . . . . . . . . . . . . . 23
4.3 Analisis por el MEF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
4.3.1 Primeros pasos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
4.3.2 Definiendo cargas y condiciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
4.3.3 Analisis de resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
4.3.4 Representacion de resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
4.3.5 Nueva representacion de resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
4.4 Configuracion de del modulo GPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.4.1 Pestana External Storage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.4.2 Pestana General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.4.3 Pestana Quality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.4.4 Pestana Graphics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
4.4.5 Pestana Post Processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
4.4.6 Pestana Reporting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
4.5 Cambio de unidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Cap¡tulo 5 - Condiciones de frontera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
5.1 Sistema de coordenadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
5.1.1 Sistema de coordenadas global . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
5.1.2 Sistema de coordenadas implicito . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
5.1.2.1 El Sistema implicito de coordenadas cartesianas . 39
5.1.2.2 Sistema implicito de coordenadas cilindricas . . . . 40
5.1.3 Sistema de coordenadas definidos por el usuario . . . . . . . . 40
5.2 Barra de herramientas Restraints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
5.2.1 Herramienta Clampps (Empotramiento fijo) . . . . . . . . . . . . . . 41
5.2.2 Herramienta Surface Sliders (Superficies deslizables) . . . . . . 41
5.2.3 Herramienta User?ddefined Restraints (Restricciones
definidas por el usuario) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
5.3 Barra de herramientas Advanced Restrains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
5.3.1 Herramienta Iso?static Restraints (Restricciones
y condiciones Isostaticas) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
5.4 Barra de herramientas Mechanical Restraints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
5.4.1 Herramienta Slider (Cojinete con apoyo libre) . . . . . . . . . . . . 47
5.4.2 Herramienta Sliding Pivots (Cojinete radial
con apoyo libre) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
5.4.3 Herramienta Ball Joins (Articulacion esferica) . . . . . . . . . . . . 49
5.4.4 Herramienta Pivots (Pivote) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
5.5 Elementos virtuales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
5.5.1 Rigid Virtual Parts (Elemento virtual rigido) . . . . . . . . . . . . . 52
5.5.2 Smooth Virtual Parts (Elemento virtual movil
o desplazable) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
5.5.3 Contact Virtual Parts (Elemento virtual de contacto) . . . . . . . 54
5.5.4 Rigid Spring Virtual Parts (Elemento virtual
de resorte fijo) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
5.5.5 Spring Smooth Virtual Parts (Elemento virtual
de resorte movil) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
5.5.6 Herramienta Periodicity Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Cap¡tulo 6 - Definici¢n de la aplicaci¢n de cargas . . . . . . . . . . . . . . . 61
6.1 Barra de herramientas LOADS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
6.1.1 Herramienta Pressure (Presion) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
6.1.2 Herramienta Enforced Displacement (Desplazamiento forzado) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
6.2 Sub?barra de herramientas FORCES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
6.2.1 Herramienta Distribuited Force (Carga distribuida) . . . . . . . . 66
6.2.2 Herramienta Moment (Momento) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
6.2.3 Herramienta Bearing Load (Carga de soporte en cojinetes) . 69
6.2.4 Herramienta Importing Force (Carga importada) . . . . . . . . . . 70
6.2.5 Herramienta Importing Moments (Importacion de Mom
Cuando hemos dibujado una pieza empleando los módulos Part Design, Wireframe & Surface Design y Assembly Design, con el programa CATIA V5 (Computer Aided Three-Dimensional Interactive), no sabemos con certeza qué va a ocurrir con nuestro modelo inicial de diseño. Nos preguntamos si este modelo previo cumplirá con las especificaciones técnicas requeridas para el uso que nos hemos planteado. Una vez maquinada la pieza, ¿resistirá la acción de las cargas aplicadas y condiciones de trabajo a las que se estará sometida cuando la usemos? Éstas y muchas otras inquietudes nos surgen en el momento de ver terminado nuestro diseño gráfico en 3D. El objetivo de este libro es proporcionar a todos los diseñadores que trabajan con CATIA V5 la posibilidad de analizar, simular y calcular piezas de maquinaria en general GPS Generative Part Structural Analysis y grupo de piezas (montajes) GAS Generative Assembly Structural Analysis, empleando el método de elementos finitos MEF o FEM (Finite Element Method), como se le conoce en inglés. El FEM se ha convertido en el método estándar más usado actualmente para la simulación numérica. CATIA V5 es uno de los mejores programas de diseño gráfico en 3D (CAD/CAM/CAE) y uno de los principales en el análisis en CAX-System. Este programa proporciona al diseñador de máquinas un ambiente de trabajo y una serie de tareas prácticas de cálculo que le permiten incursionar en las diversas plataformas de diseño de manera rápida y eficiente. Para esta segunda edición se han ampliado e incorporado algunos nuevos conceptos del GPS. Además de incluir el primer ejemplo (el ejemplo representativo del Bulón de Alojamiento) como material de trabajo para el lector, al cual podemos acceder en www.marcombo.com.
