En muchos componentes mecánicos, los esfuerzos no actúan de forma aislada. Tracción, compresión, flexión y torsión aparecen al mismo tiempo. La simulación de esfuerzos combinados permite entender cómo responde realmente la pieza en servicio.
Simulación de esfuerzos combinados en componentes mecánicos
Cuando un componente trabaja bajo varias solicitaciones simultáneas, los cálculos simplificados dejan zonas sin analizar. El uso de simulación FEM permite ver el efecto conjunto de todas las cargas y detectar puntos críticos antes de fabricar.
Cuándo aparecen esfuerzos combinados
Los esfuerzos combinados son habituales en componentes industriales sometidos a movimiento, guiado o transmisión de carga. No suelen aparecer en una sola dirección ni de forma constante.
- Elementos estructurales con cargas excéntricas.
- Ejes y soportes con torsión y flexión simultánea.
- Uniones mecánicas sometidas a carga variable.
Preparación del modelo FEM
La simulación comienza con un modelo que reproduce geometría, materiales y uniones reales. Las condiciones de contorno representan cómo se transmite la carga al componente.
El mallado se ajusta en zonas donde confluyen distintos esfuerzos, ya que ahí suelen aparecer concentraciones de tensión.
Este tipo de trabajo forma parte de los servicios de cálculo de elementos finitos FEM aplicados a diseño mecánico industrial.
Aplicación simultánea de cargas
En la simulación se aplican todas las solicitaciones relevantes de forma conjunta. El modelo calcula la respuesta real del componente bajo ese escenario combinado.
Esto permite ver cómo se suman o interactúan los esfuerzos, algo que no aparece en análisis separados.
Lectura de tensiones y deformaciones
El análisis muestra mapas de tensiones equivalentes y deformaciones globales. Las zonas más exigidas suelen coincidir con cambios de sección, radios pequeños o puntos de fijación.
Esta información sirve para tomar decisiones de diseño con criterio y sin sobredimensionar todo el componente.
Ajustes de diseño tras la simulación
Con los datos del FEM se introducen mejoras localizadas. Pequeños cambios suelen tener un efecto claro en el comportamiento global.
- Refuerzos puntuales en zonas solicitadas.
- Mejora de geometrías para repartir tensiones.
- Reducción de material donde no trabaja.
Validación antes de fabricar
Tras los ajustes, se repite la simulación para comprobar el nuevo comportamiento. El componente queda validado bajo las condiciones reales de trabajo.
Este enfoque se integra en proyectos de ingeniería mecánica de innovación, donde el cálculo acompaña al diseño desde el inicio.
Aplicación en conjuntos y líneas industriales
La simulación de esfuerzos combinados no se limita a piezas aisladas. Se utiliza también en subconjuntos y estructuras completas.
En proyectos con integración estructural mayor, este trabajo se coordina con ingeniería civil y BIM industrial.
Información general disponible en kernova.es.
Preguntas frecuentes
¿Por qué no analizar cada esfuerzo por separado?
Porque la interacción entre cargas puede generar tensiones que no aparecen en análisis aislados.
¿Se aplica solo a piezas nuevas?
No. También se usa para revisar componentes existentes y plantear mejoras.
¿Es válido para maquinaria pesada?
Sí. Es habitual en componentes sometidos a grandes cargas y movimientos repetitivos.
