Análisis Térmico y Termo-estructural
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El análisis térmico permite calcular la evolución de la temperatura en cada punto del sistema y los flujos de calor, utilizando las ecuaciones de transferencia de calor por radiación, conducción y convección.
Típicamente, el problema del intercambio térmico es un fenómeno no lineal, ya que los coeficientes de transferencia de calor dependen a su vez de la temperatura, lo que dificulta su predicción mediante el cálculo tradicional.
Gracias al análisis térmico realizado mediante modelado FEM (elementos finitos) o CFD (dinámica de fluidos computacional), es posible determinar con precisión la distribución de la temperatura y la trayectoria del calor dentro del producto antes de haber fabricado el prototipo.
Reducir costes y time-to-market con la simulación
Los beneficios del análisis térmico
Las pruebas térmicas de un sistema son ensayos costosos porque requieren la fabricación física del prototipo, con todas las implicaciones económicas y tecnológicas que ello conlleva.
En el caso de que el producto no supere la prueba, es necesario modificar el diseño y repetir todo el ensayo, con los consiguientes costes y retrasos. Por este motivo, gracias al análisis térmico utilizando un modelo FEM o CFD, se logra anticipar en semanas el resultado del test, reduciendo drásticamente los costes de prototipado y experimentación.
Solo se procederá al ensayo térmico experimental para la validación final del producto una vez que la simulación haya proporcionado la confianza necesaria de que la prueba se superará con éxito.
Qué tipos de análisis térmico ofrece SmartCAE
Veinte años de experiencia a su servicio.
Hemos acumulado una experiencia significativa en el uso de análisis termofluidodinámicos para las principales aplicaciones mecánicas:
Permite determinar la distribución de temperaturas en condiciones de equilibrio, ignorando los efectos variables en el tiempo. El modelo puede realizarse para un solver FEM o CFD, según el tipo de esquematización deseada para simular los mecanismos de conducción, convección y radiación.
Permite rastrear la evolución de la temperatura a lo largo del tiempo para estudiar el funcionamiento durante un periodo transitorio. También en este caso, el enfoque de simulación puede ser por elementos finitos o por volúmenes finitos.
Los solvers CFD de volúmenes finitos permiten modelar la interacción entre fluido y sólido de manera muy detallada, determinando los coeficientes de transferencia de calor por convección correctos en las superficies mojadas.
El análisis termo-estructural permite determinar el estado de deformación y tensión debido a los efectos combinados de la temperatura y las restricciones de montaje del componente. Una vez conocida la distribución de temperatura, se utiliza como condición de carga para conocer la magnitud de las dilataciones térmicas y las tensiones térmicas inducidas.
Disciplina en la que se evalúa el efecto de las distorsiones térmicas en lentes o cuerpos reflectantes. A diferencia de las dilatazioni estructurales, en el análisis termo-óptico la distorsión se expresa mediante indicadores que miden la desviación de la superficie óptica respecto a la geometría nominal.
Valide su producto antes de fabricarlo
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Gracias a la simulación por ordenador, le ayudamos a predecir el comportamiento de su producto en condiciones reales de funcionamiento antes de que sea fabricado. Colabore con SmartCAE para eliminar errores de diseño, optimizar las prestaciones de sus productos y acelerar su llegada al mercado. Póngase en contacto con nosotros para solicitar una consulta gratuita.
Póngase en contactoSoftware de análisis CAE
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Ver todo el softwareSimcenter Femap Thermal Solver
Además de las capacidades de análisis térmico de Nastran, Femap dispone de los solvers de volúmenes finitos Thermal Solver y Advanced Thermal Solver, que permiten realizar cálculos térmicos avanzados.
Simcenter 3D Thermal
Las herramientas de análisis de Simcenter 3D Thermal permiten calcular la distribución de temperatura en cada punto del sistema utilizando las ecuaciones de transferencia de calor. También dispone de herramientas específicas para el análisis de sistemas electrónicos y sistemas espaciales.
Simcenter FLOEFD Thermal
Simcenter FLOEFD permite simular el intercambio térmico conjugado entre fluidos y sólidos y dispone de módulos específicos para el análisis térmico de sistemas electrónicos, lámparas LED y sistemas HVAC.
Simcenter STAR-CCM+
STAR-CCM+ es una herramienta de simulación multifísica centrada en la dinámica de fluidos computacional (CFD), que integra en un único entorno una amplia gama de dominios físicos y herramientas para la exploración del espacio de diseño.
