Elemento Finito

Antonio Jarquín Laguna
Análisis por Elementos Finitos
“Procesos de Diseño”
Diseño Conceptual
Este parte del proceso, se basa en la definición de un problema a partir de una
necesidad, así como el desarrollo de las especificaciones y requerimientos necesarios. Se de
deben generar diferentes conceptos o configuraciones tratando de descubrir la posibilidad y
viabilidad de la(s) solución(es). Estos conceptos pueden ser modelos matemáticos,
prototipos, modelos a escala, simuladores físicos, simuladores computacionales (FEA), etc.
Lo que sigue es una comparación de los conceptos anteriores, para ver cual puede
brindar la solución más adecuada al problema; para esto los modelos se someten a las
mismas condiciones y se someten a una selección de acuerdo a un criterio que permita
involucrar los diferentes parámetros y sus relaciones entre ellos (índices), en general esta
resolución de decisión se hace por medio de una matriz de decisión (también se debe incluir
la relación que exista con el cliente: QFD Quality Function Development).
A partir de aquí la configuración con mejor desempeño se somete a un proceso
iterativo en donde se pueden replantear las necesidades y requerimientos, de manera que en
general este proceso de diseño puede estar en constante cambio.
Diseño preliminar
Esta parte del diseño consiste en la justificación de las especificaciones y la
integración de los diferentes requerimientos de acuerdo a la configuración seleccionada en
el diseño conceptual.
Por otro lado, la configuración seleccionada debe ser sometida a un estudio
detallado de factibilidad.
Diseño Crítico o de Detalle
Esta es la parte final del proceso en donde se involucra a los planos de manufactura
así como el estudio de las tolerancias debidas, para que finalmente se pueda construir y
ejecutar, llevando a la vida real la idea inicial, por medio de materiales y procesos
productivos.
CAD (Computer Aided Design)
El diseño asistido por computadora, es el uso de un amplio rango de herramientas
computacionales para la creación de entidades geométricas con la que se puede operar a
través de una interfaz gráfica. Permite diseñar en dos o tres dimensiones mediante
geometría alámbrica, esto es, puntos, líneas, arcos, splines; superficies y sólidos para
obtener un modelo numérico de un objeto o conjunto de ellos. El CAD se puede enlazar a
los sistemas de gestión y producción.
CAM (Computer Aided Manufacturing)
La manufactura asistida por computadora implica el uso de computadores y
tecnología de cómputo para ayudar en todas las fases de la manufactura de un producto,
incluyendo la planeación del proceso y la producción, maquinado, calendarización,
administración y control de calidad. La combinación CAD/CAM permite la transferencia
de información dentro de la etapa de diseño a la etapa de planeación para la manufactura de
un producto, sin necesidad de volver a capturar en forma manual los datos sobre la
geometría de la pieza.
CAE (Computer Aided Engineering)
Se denomina así al conjunto de programas informáticos que analizan los diseños de
ingeniería realizados con la computadora, para valorar sus características, propiedades,
viabilidad y rentabilidad. Su finalidad es optimizar su desarrollo y consecuentes costos de
fabricación y reducir al máximo las pruebas para la obtención del producto deseado.