Cuando un sistema mecánico sufre golpes, choques o contactos bruscos, el análisis estático se queda corto. La simulación dinámica de impactos mediante análisis transitorio FEM permite ver qué ocurre en milisegundos y tomar decisiones antes de fabricar.
Simulación dinámica de impactos mediante análisis transitorio FEM
En maquinaria industrial, estructuras metálicas y equipos con movimiento rápido, los impactos generan picos de tensión y aceleraciones que no aparecen en otros estudios. El análisis transitorio captura esa respuesta temporal y revela zonas críticas.
Cuándo tiene sentido un análisis transitorio por impacto
Este tipo de simulación se emplea cuando existen colisiones entre componentes, entradas súbitas de carga o contactos intermitentes. También cuando hay riesgo de daño por choques repetidos.
- Golpes entre piezas durante el ciclo.
- Caídas o contactos por tolerancias y holguras.
- Arranques y frenadas con transferencia brusca de energía.
Construcción del modelo para impactos
El modelo FEM se prepara con especial atención a contactos, fricción y rigidez local. La malla se refina en las zonas de choque para captar gradientes elevados de tensión.
Este trabajo se enmarca en los servicios de cálculo de elementos finitos FEM aplicados a problemas dinámicos.
Definición de condiciones iniciales y temporales
El análisis transitorio requiere velocidades, masas y posiciones iniciales realistas. El tiempo de integración se ajusta para resolver el impacto sin perder estabilidad numérica.
Así se obtiene la evolución temporal de tensiones, deformaciones y aceleraciones durante el choque.
Lectura de tensiones, deformaciones y daño
La simulación permite identificar picos locales, zonas con plastificación y posibles inicios de grieta. En impactos repetidos, se evalúa el riesgo de fatiga por cargas cíclicas de alta amplitud.
Ajustes de diseño tras la simulación
Con los mapas temporales, se introducen cambios dirigidos: refuerzos locales, radios en aristas, variación de espesores o modificación de contactos.
- Reducción de picos en zonas sensibles.
- Mejor reparto de energía durante el choque.
- Mayor robustez del conjunto.
Validación y coherencia con el resto del diseño
Tras los cambios, se repite la simulación para comprobar el nuevo comportamiento. Este enfoque se integra con análisis modal y estático para asegurar coherencia global.
En proyectos donde el cálculo acompaña al diseño desde el inicio, este trabajo se desarrolla dentro de la ingeniería mecánica de innovación.
Aplicación en conjuntos industriales y estructuras
La simulación de impactos se aplica tanto a piezas como a conjuntos completos y líneas industriales. En entornos con integración en edificios o soportes, se coordina con ingeniería civil y BIM industrial.
Información general disponible en kernova.es.
Preguntas frecuentes
¿El análisis transitorio es necesario en todos los proyectos?
No. Se utiliza cuando existen impactos, contactos bruscos o cargas muy rápidas.
¿Sustituye a los ensayos físicos?
No. Permite llegar a ellos con un diseño más afinado y menos incertidumbre.
¿Se puede aplicar a equipos existentes?
Sí. Sirve para evaluar choques reales y plantear mejoras de diseño.
