Capítulo 11 – Carga y campo definido

El submenú Load contiene las siguientes opciones:

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• Edit.
• Duplicate.
• Preview.
• Propagate.
• Hide/Show.
• Delete.

Los tipos de carga y sus opciones se enumeran a continuación:

Fuerza concentrada

• Name.
• Region.
• Componentes de la fuerza: componentes de la fuerza concentrada por nodo:
  • * F1: fuerza en el eje X.
  • * F2: fuerza en el eje Y.
  • * F3: fuerza en el eje Z.
• Magnitude: fuerza resultante (se calcula automáticamente cuando se especifican los componentes de la fuerza).
• Phase: fase de la fuerza (solo para dinámica en régimen estacionario).
• Amplitude.
• Coordinate system: global o definido por el usuario.
• Color.

Momento

• Name.
• Region.
• Componentes del momento: componentes del momento por nodo:
  • * M1: momento alrededor del eje X.
  • * M2: momento alrededor del eje Y.
  • * M3: momento alrededor del eje Z.
• Magnitude: momento resultante (se calcula automáticamente cuando se especifican los componentes del momento).
• Phase: fase del momento (solo para dinámica en régimen estacionario).
• Amplitude.
• Color.

Presión uniforme

• Name.
• Region.
• Magnitude: valor de la carga de presión.
• Phase: fase de la presión (solo para dinámica en régimen estacionario).
• Amplitude.
• Color.

Presión hidrostática

• Name.
• Region.
• Coordenadas del primer punto: por selección o introduciendo directamente las coordenadas:
  • X. Y. Z.
• Magnitud de la presión en el primer punto: magnitud de la presión en el primer punto.
• Coordenadas del segundo punto: por selección o introduciendo directamente las coordenadas:
  • X. Y. Z.
• Magnitud de la presión en el segundo punto: magnitud de la presión en el segundo punto.
• Dirección de variación de la presión: por selección (dos puntos) o por componentes de dirección:
  • * N1: componente de dirección en la dirección del primer eje.
  • * N2: componente de dirección en la dirección del segundo eje.
  • * N3: componente de dirección en la dirección del tercer eje.
• Phase: fase de la presión (solo para dinámica en régimen estacionario).
• Cutoff: None / Positive cutoff / Negative cutoff: el corte de presión positiva establece en 0 todos los valores de presión positivos, mientras que el corte de presión negativa establece en 0 todos los valores de presión negativos.
• Amplitude.
• Color.

Presión importada

• Name.
• Region.
• Import from File: archivo de OpenFOAM (.foam) del que se importarán los resultados de presión.
• Interpolator: Closest node o Closest point: el primer método toma el valor del nodo más cercano de la malla de origen, mientras que el segundo interpola los tres valores nodales más cercanos.
• Magnitude factor: factor de escala de la magnitud de la presión.
• Phase: fase de la presión (solo para dinámica en régimen estacionario).
• Scale factor: factor de escala de la geometría importada.
• Amplitude. – Color.

Tracción superficial

• Name.
• Region.
• Componentes de la fuerza:
  • * F1: fuerza en el eje X.
  • * F2: fuerza en el eje Y.
  • * F3: fuerza en el eje Z
• Magnitude: fuerza resultante (se calcula automáticamente cuando se especifican los componentes de la fuerza).
• Phase: fase de la tracción superficial (solo para dinámica en régimen estacionario).
• Amplitude.
• Coordinate system: global o definido por el usuario.
• Color.

Carga normal en el borde de la lámina

• Name.
• Region.
• Magnitude: valor de la carga en el borde de la lámina.
• Phase: fase de la carga en el borde (solo para dinámica en régimen estacionario).
• Amplitude.
• Color.

Gravedad

• Name.
• Region.
• Componentes de la gravedad:
  • * F1: aceleración gravitatoria en el eje X.
  • * F2: aceleración gravitatoria en el eje Y.
  • * F3: aceleración gravitatoria en el eje Z.
• Magnitude: aceleración resultante (se calcula automáticamente cuando se especifican los componentes de la fuerza).
• Phase: fase de la carga de gravedad (solo para dinámica en régimen estacionario).
• Amplitude. – Color.

Carga centrífuga

• Name.
• Region.
• Coordenadas del centro de rotación: por selección o introduciendo directamente las coordenadas:
  • X. Y. Z.
• Componentes del eje de rotación:
  • * N1: componente del eje en la dirección del eje X.
  • * N2: componente del eje en la dirección del eje Y.
  • * N3: componente del eje en la dirección del eje Z.
• Magnitude: velocidad de rotación alrededor del eje definido por un punto y una dirección.
• Phase: fase de la velocidad de rotación (solo para dinámica en régimen estacionario).
• Amplitude.
• Color.

Pretensado

• Name.
• Type: Force/Displacement.
• Region.
• Auto compute: Yes/No: cálculo automático de la dirección del pretensado.
• Magnitude: magnitud de fuerza o de desplazamiento para la carga de pretensado.
• Amplitude.
• Color.

Defined Field

Los campos definidos se utilizan para prescribir valores predefinidos a los nodos. Los tipos de campos predefinidos y sus opciones se enumeran a continuación:

• Temperature: puede utilizarse para especificar el campo de temperatura de un paso estático
  • Name.
• Define temperature: By value.
  • Region.
  • Temperatura.
• Define temperature: From file
  • Archivo de resultados .frd.
  • Número de paso.

Posdata

La carga de fuerza concentrada aplica la fuerza especificada a cada nodo que pertenece a la región seleccionada. Por tanto, si esta carga se aplica a una superficie, cada nodo de esa superficie estará sometido a la fuerza especificada, lo que normalmente no es deseable. Por ello, para aplicar fuerza a superficies debe utilizarse la carga de tracción superficial.

La presión hidrostática se define mediante las magnitudes de presión en dos puntos con coordenadas dadas y la dirección de aumento de la presión (especificada seleccionando dos puntos o proporcionando directamente las componentes del vector). Esta herramienta permite definir no solo la presión hidrostática, sino también una carga distribuida de variación lineal general (triangular o trapezoidal), no asociada a la presencia de un fluido.

La presión importada utiliza los resultados de presión de una simulación CFD de OpenFOAM como cargas en un análisis estructural. Se admiten resultados de OpenFOAM tanto en ASCII como en binario. Para este tipo de carga se necesita un archivo con extensión .foam. Se trata de un archivo vacío (ficticio) que se utiliza para acceder a las carpetas con los resultados de OpenFOAM. Si se utilizó procesamiento en paralelo para el análisis de OpenFOAM, tras la simulación CFD debe utilizarse el comando reconstruct Part para combinar los resultados de los distintos procesadores. No es necesario importar el mismo archivo de geometría que se utilizó para el análisis CFD, pero la geometría debe estar situada en el mismo lugar en el espacio 3D y utilizar las mismas unidades de longitud que las empleadas en OpenFOAM. El usuario debe prestar atención a las unidades, ya que la presión de los resultados de OpenFOAM puede expresarse como presión cinemática (presión dividida por la densidad). El factor de escala puede utilizarse para compensar esto. La opción Preview permite al usuario asegurarse de que la carga de presión importada está definida correctamente: allí se visualiza la presión aplicada multiplicada por el factor de escala, junto con las distancias (la distancia más cercana entre la malla de Solvix y la malla de OpenFOAM). Esas distancias deben ser pequeñas, ya que son consecuencia de mallas no coincidentes.

La carga de tracción superficial aplica internamente fuerzas concentradas a cada nodo de la superficie seleccionada. Sus valores suman la magnitud total especificada en la ventana de definición de la carga. Si se seleccionan varias superficies, la carga que actúa sobre cada una de ellas suma el valor especificado en la ventana de definición de la carga.

A pesar de su nombre, la carga de gravedad puede utilizarse para prescribir cualquier tipo de aceleración de traslación a la estructura (como la desaceleración debida al frenado o la aceleración del vehículo).

El pretensado es un tipo específico de carga que requiere algunas consideraciones especiales. Antes de definirlo, debe crearse una capa límite. La carga de pretensado debe desactivarse en el segundo paso del análisis, cuando se aplica la carga real al modelo. Esto puede hacerse cambiando el ajuste de pretensado de tipo desplazamiento a Fixed.

Elementos como restricciones, pares de contacto, pasos, condiciones de contorno y cargas pueden activarse o desactivarse (excluirse del análisis sin necesidad de eliminar por completo sus definiciones).

Debajo de la barra de menús hay una lista desplegable Symbols que permite seleccionar cómo se muestran los símbolos (None, Model, Step-1, …).