Al preparar la geometría para simulaciones numéricas, a menudo se requiere marcar superficies individuales en el modelo. Estas superficies se pueden utilizar, por ejemplo, como entrada o se pueden aplicar fuerzas y presiones en una simulación estructural.

El formato STEP admite entidades con nombre. La pregunta es: ¿cómo se definen los nombres en el programa CAD? Y ¿cómo se consigue que se almacenen realmente en el archivo STEP? A continuación, se responden estas preguntas para el software PTC Creo.

Asignar nombres a superficies

Seleccione “Archivo” > “Preparar” y luego “Abrir propiedades del modelo”, después seleccione “Nombres” en el cuadro de diálogo de propiedades del modelo:

Luego puedes seleccionar caras haciendo clic en ellas e introducir un nombre en el cuadro de diálogo:

Exportar Nombres en Archivo STEP

Si exporta un archivo STP con la configuración predeterminada, los nombres no se almacenarán en el archivo. Debe cambiar la configuración de exportación para que se conserven.

Abre el cuadro de diálogo de configuración a través de “Archivo” > “Opciones”. Luego ve a “Editor de configuración”. Aquí, necesitas agregar la opción “intf_out_assign_names” y establecerla en “user_name”.

Acceder a la Entidad Nombrada en ISCAD

Ahora es posible acceder a las caras a través de los nombres asignados, por ejemplo en ISCAD. Una vez importado el archivo STEP, sus subentidades se pueden explorar escribiendo Ctrl-I (ver más abajo). Las caras con nombre aparecen como “cara_” en la jerarquía:

La falta de espacio y la alta presión de los costos conducen en última instancia a que los tanques hidráulicos sean cada vez más complejos y pequeños. Esto provoca una drástica reducción de la separación de aire en el tanque, y por lo tanto, a un aumento de la cantidad de aire libre en el sistema hidráulico.

En los sistemas hidráulicos, el aire libre sigue siendo un desafío técnico hoy en día. Mientras el aire esté disuelto en el aceite, no alterará sus propiedades.

El aire sin disolver, es decir, las burbujas de aire, causan:

Corrosión en bombas y controles
Disminución de la eficiencia de las bombas y motores hidráulicos, mayor compresibilidad y, por lo tanto, posibles movimientos intermitentes en la transmisión. Además, se produce 

• Envejecimiento acelerado del aceite
• Aumento de ruido
• Daño de los componentes (por ejemplo, cavitación)
• etc.

El aire entra en el circuito durante las obras de montaje, a través de fugas en la zona de baja presión y al retroceder el aceite hacia el depósito. Dependiendo de la capacidad de separación del sistema de filtro-depósito, el aire en el depósito asciende lentamente y es reaspirado por la bomba.

Simulación en depósitos de aire y líquido

Silentdynamics usa InsightCAE para realizar una serie de simulaciones de burbujas de gas dispersas en un tanque de desgasificación. La aplicación del solucionador twoPhaseEulerFoam permite el seguimiento no estacionario de la fase gaseosa, los valores integrales de aire en las salidas y la calidad general del dispositivo de desgasificación. 

Como ejemplo, se presenta un sencillo ejemplo de desgasificación. Una entrada y dos salidas, incluyendo un desgaste en el medio. La mezcla de aceite y gas se mueve sobre el desgaste para la desgasificación.

 

Tras establecer las condiciones de contorno de dispersión gas-aceite como el tamaño de las burbujas de gas, los coeficientes de mezcla, las propiedades de fase, etc., la simulación pudo ejecutarse con twoPhaseEulerFoam iniciar.

Con la ayuda de la configuración avanzada del solucionador en el marco de InsightCAE, se permiten grandes pasos de tiempo para realizar las simulaciones en un tiempo razonable.

Isosuperficies de una fracción de fase gaseosa de 1%.

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La modificación de la geometría del tanque de desgasificación mediante simulación numérica conduce a un proceso de desgasificación suficiente del aceite hidráulico.

El espacio limitado y el alto consumo de energía finalmente conducen a un diseño de refrigeración innovador para una amplia gama de placas de circuito impreso. La disposición de las fuentes de alimentación, las dimensiones de los disipadores de calor y el diseño de la carcasa exterior cobran importancia. Las simulaciones térmicas durante el proceso de diseño de las placas de circuito impreso ayudan a evitar problemas de sobrecalentamiento en la fase de producción posterior. 

Materiales diferentes, la combinación de conducción térmica, convección y radiación en sólidos y aire conducen a una simulación térmica bastante compleja. La configuración de las propiedades del material, las condiciones de contorno, los ajustes del solucionador y las áreas de acoplamiento a menudo requieren una cantidad considerable de tiempo.

Como ejemplo, se presenta una placa de circuito impreso típica con sus componentes.

Simulación térmica 

Silentdynamics ha logrado configurar la simulación utilizando los solvers térmicos de OpenFOAM (chtMultiRegionFoam, chtMultiRegionSimpleFoamagrupar dentro del framework InsightCAE para un preprocesamiento rápido.

La importación de archivos CAD para cada componente y el proceso optimizado de mallado paralelo de las regiones con snappyHexMesh son esenciales para el acoplamiento térmico conservador de las diferentes regiones.

Tenga en cuenta que el uso de Vias, cables de cobre, capas de conducto térmico u otros puntos relacionados con el calor debe tenerse en cuenta en el modelo de simulación. Con la ayuda de la modelización de regiones, CellSets y la definición de capas para cada componente, se pueden tener en cuenta todas las propiedades térmicas necesarias.

Gracias a la posibilidad de definir marcadores de posición especiales, la creación de la simulación CHT está casi automatizada. 

Además, un mejor tratamiento de la radiación térmica y ajustes optimizados de los solucionadores forman la base para simulaciones estables y convergentes.