miércoles, 6 de noviembre de 2013

¿QUÉ ES NASTRAN-PATRAN?


NASTRAN es un programa de cálculo de elementos finitos.

Los elementos finitos son pequeñas triangulaciones o cuadraturas en las que un programa como Catia V5 crea las piezas.

Cuando la pieza recibe una carga, una fuerza, un esfuerzo, una presión… la pieza se deforma. Y gracias a esos pequeños triangulitos podemos saber cómo es esa deformación.

Dependiendo del material, no solo sabremos su deformidad sino que también sabremos si la pieza se rompe o no.

Una práctica normal en la que hacemos cálculos de éste tipo es en las roturas por fatiga. Una pieza se rompe cuando repetimos y repetimos varias veces un mismo movimiento.


¿Quién no ha roto alguna vez un alambre con la mano?, doblamos y doblamos hasta que al final el alambre se parte. Bien, eso es rotura por fatiga.

Nastran es capaz de saber cuántas veces debemos doblar el alambre antes de que se parta en dos.
Catia V5 tiene un módulo de cálculo de elementos finitos al cual llamamos MEF o FEM (en inglés), pero la verdad, no es muy bueno. Por eso las grandes empresas como Airbus, utilizan Nastran y Patran.

El hermano de Nastran, de la misma compañía, es Patran. Son programas independientes.

Patran sirve para simular todos los cálculos de Patran, simplemente eso.

Una aplicación práctica de Nastran-Patran que nos sirva de ejemplo puede ser con las piezas diseñadas con Catia V5 para Airbus de materiales compuestos.

Los materiales compuestos son los materiales hechos de fibras (fibra de vidrio, fibra de carbono, fibra de algodón…).

Más adelante escribiré un artículo explicando cómo se crean éste tipo de piezas. Pero, ahora mismo, os explico cómo se diseñan.

Normalmente son piezas diseñadas con el módulo Generative Shape Design, piezas de surperficies. El calculista mediante Nastran-Patran efectúa los cálculos para saber las zonas conflictivas y se las hace llegar de nuevo al diseñador, que, mediante el módulo de Composites Design asigna a cada zona de la pieza, los datos del calculista.

A partir de aquí Catia realiza sus cálculos y nos dice cuántas capas de fibra hay que poner, en que disposición debemos ponerlas y que orientación deben tener las fibras.


Pura Magia.

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