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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