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• Alonso Farfan

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INTRODUCCIÓN

Unos de los problemas en los que mayormente dificulta a un ingeniero mecánico de fluidos, es saber el comportamiento acertado de un fluido, respecto a la dificultad es porque para calcular la trayectoria que recorre un fluido las formulas son demasiado complejos que podría tomar, meses, años para dar a una solución. Con la tecnología actual, dinámica de fluidos computacional (CFD), se a logrado obtener resultados asombrosos en el comportamiento de un fluido, pudiendo así simular diferentes problemas en una computadora acertando en un buen porcentaje el comportamiento real, evitando gastos en proyectos fracasados por no saber situaciones en que un determinado proyecto puede estar frente a un fluido. Hay fluidos newtonianos y no newtonianos, los cuales para fluidos newtonianos las formulas son sencillas, pero para fluidos no newtonianos las fórmulas son complejas, es por eso que los paquetes de cálculo de fluidos son una gran ayuda para saber el comportamiento de dichos fluidos. El solidwork, simula muchas piesas en el que van a sufrir torcion por fuerzas externas y fuerzas internas del fluido, en diferentes temperaturas. Obteniendo el tiempo de vida, la resistencia, y las otas adecuadas de dicha pieza.

PAQUETE DE CÁLCULOS DE FLUÍDOS

El paquete de cálculos de fluidos, son las partes de los programas de fluidos que se encargan de simular y calcular diferentes parámetros que observamos en los fluidos ya sea caudal, presión, fuerza, volumen, viscosidad, densidad, etc. Para tener un estudio adecuado, frente aun problema y ver una manera acertada acerca del comportamiento de un fluido. En el diseño de piezas, represas y otros nos vemos obligados a fabricar muros, piezas solidas para que estas tengan una determinada función en un proyecto dado, siendo de mucha utilidad los paquetes e cálculo de fluidos, para un adecuado estudio y realización del proyecto. El grupo, a elegido investigar acerca de un programa muy utilizado en mecánica de fluidos como es el solidwork, que incluye en su simulación tres versiones que tiene paquetes diferentes de cálculo, el solidworkflowsimulation, el solidworkflowsimulationprofetional, el solidworkflowsimulationprofetional Premium. Y también el programa S10 costos y presupuestos, que sirve para calcular presupuestos de obra.

S10 COSTOS Y PRESUPUESTOS Empiece preparando sus ofertas para cualquier tipo de obra, sin importar el tamaño de esta; de manera simple y rápida. De una buena estimación de costos dependerá el éxito de sus proyectos, la flexibilidad del S10 le permite simular múltiples escenarios hasta llegar al más adecuado a cada proyecto en particular.Elabore sus presupuestos a partir de bibliotecas de análisis de precios unitarios y recursos, compartiendo conocimientos e información de todas las áreas de la empresa.Utilice directamente los precios de los recursos contratados o adquiridos para otros proyectos en sus nuevas propuestas.Sus bancos de partidas o rubros serán enriquecidos con la retroalimentación de la ejecución real de sus proyectos, haciendo más precisos y competitivas sus ofertas.La nueva versión de PRESUPUESTOS S10 ERP incluye presupuestos por ratios para hacer comparaciones gráficas con proyectos similares. El módulo de presupuestos del S10 es el software de estimación de costos de construcción más utilizado en américa latina. CARACTERISTICAS •

Motor de base de datos MS SQL de Microsoft

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Número de presupuestos ilimitado

• Trabajo simultaneo de muchas personas en un solo presupuesto mediante una red local LAN o INTERNET •

Presupuestos de cualquier especialidad

• • presupuesto

Importa presupuestos de Excel Vincula planillas de metrados (estimación de cantidades) en Excel al

•

Ajustar un análisis de precios unitarios a un precio establecido

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Exporta el presupuesto a MS Project

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Planificación de proyectos en el mismo módulo

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Sistemas de seguridad a todo nivel hasta el análisis de costos

SOLIDWORKS SolidWorks es un software de automatización de diseño. En SolidWorks, puede croquizar ideas y experimentar con diferentes diseños para crear modelos 3D. SolidWorks es utilizado por estudiantes, diseñadores, ingenieros y otros profesionales para producir piezas, ensamblajes y dibujos simples y complejos. El modelo de SolidWorks consiste en:  Piezas  Ensamblajes  Dibujos Una pieza es un objeto 3D individual formado por operaciones. Una pieza puede transformarse en un componente de un ensamblaje y puede representarse en 2D en un dibujo. Entre los ejemplos de piezas se encuentran los pernos, las espigas, las chapas, etc. La extensión de un nombre de archivo de pieza de SolidWorks es .SLDPRT. Las operaciones son las formas y funciones que construyen la pieza. La operación Base es la primera operación creada. Constituye la infraestructura de la pieza. Un ensamblaje es un documento en el que las piezas, las operaciones y otros ensamblajes (subensamblajes) se encuentran agrupados en una relación de posición. Las piezas y los subensamblajes existen en documentos independientes del ensamblaje. Por ejemplo, en un ensamblaje, un pistón puede agruparse con otras piezas, como una varilla o un cilindro de conexión. Este nuevo ensamblaje puede utilizarse entonces como un subensamblaje en el ensamblaje de un motor. La extensión de un nombre de archivo de ensamblaje de SolidWorks es .SLDASM. Un dibujo es una representación 2D de una pieza o un ensamblaje 3D. La extensión de un nombre de archivo de dibujo de SolidWorks es .SLDDRW.

Ventana del solidworks

SolidWorks es un programa de diseño asistido por computadora para modelado mecánico desarrollado en la actualidad por SolidWorks Corp., una subsidiaria de DassaultSystèmes (Suresnes, Francia), para el sistema operativo Microsoft Windows. Es un modelador de sólidos paramétrico. Fue introducido en el mercado en 1995 para competir con otros programas CAD como Pro/ENGINEER, NX, Solid Edge, CATIA, y Autodesk Mechanical Desktop. El programa permite modelar piezas y conjuntos y extraer de ellos tanto planos como otro tipo de información necesaria para la producción. Es un programa que funciona con base en las nuevas técnicas de modelado con sistemas CAD. El proceso consiste en trasvasar la idea mental del diseñador al sistema CAD, "construyendo virtualmente" la pieza o conjunto. Posteriormente todas las extracciones (planos y ficheros de intercambio) se realizan de manera bastante automatizada. La empresa SolidWorks Corp. fue fundada en 1993 por Jon Hirschtick con su sede en Concord, Massachusetts2 3 y lanzó su primer producto, SolidWorks 95, en 1995. En 1997 DassaultSystèmes, mejor conocida por su software CAD CATIA, adquirió la compañía. Actualmente posee el 100% de sus acciones y es liderada por Jeff Ray. Nombre/Versión

Número de compilación

Fecha de salida

SolidWorks 95

R?

1995

SolidWorks 96

R?

1996

SolidWorks 97

R?

1996

SolidWorks 97Plus

R?

1997

SolidWorks 98

R?

1997

SolidWorks 98Plus

R?

1998

SolidWorks 99

R?

1998

SolidWorks 2000

R?

1999

SolidWorks 2001

R?

2000

SolidWorks 2001Plus R?

2001

SolidWorks 2003

R?

2002

SolidWorks 2004

R?

2003

SolidWorks 2005

R?

2004

SolidWorks 2006

R?

2005

SolidWorks 2007

R?

2006

SolidWorks 2008

R?

1 de Julio de 2007

SolidWorks 2009

SP5.1

28 de Enero de 2010

SolidWorks 2010

SP5.0

9 de Diciembre de 2010

SolidWorks 2011

SP4.0

17 de Junio de 2011

SolidWorks 2012

SP1

3 de Octubre de 2011

SolidWorks 2012

SP2

2 de Febrero de 2012

SolidWorksFlowSimulation A. El software SolidWorks® FlowSimulation Es una poderosa herramienta de dinámica de fluidos computacional (CFD, por sus siglas en inglés) que le permite simular el flujo de fluidos, la transferencia de calor y las fuerzas de los fluidos de manera fácil y rápida cuando estas interacciones son de vital importancia para el éxito de su diseño. Modelos físicos y funciones: • Examina el flujo a través de sus componentes, sobre sus componentes o una combinación de flujo interno y flujo externo. • Combina el flujo con el análisis térmico, incluyendo simultáneamente los valores de conducción, radiación y convección, tanto natural como forzada. • Permite que SolidWorksFlowSimulation encuentre las mejores cotas o condiciones de entrada y salida que cumplan con los objetivos, como fuerza, caída de presión o velocidad. • Incluye efectos sofisticados, como porosidad, cavitación y humedad. • Soluciona problemas de flujo relacionados con fluidos no newtonianos, como la sangre y el plástico. • Utiliza un marco de coordenadas de rotación para simular la rotación de los propulsores y descubrir cómo se mueve el fluido a través de dichos sistemas. Combinación ilimitada de condiciones de funcionamiento reales: • Aplica velocidades de entrada, presiones, índices de flujo de volumen o masa, y ventiladores. Si existen múltiples fluidos, puede aplicar la fracción de volumen o masa. • Simula los cambios de temperatura mediante la aplicación de una fuente de calor de volumen o superficie, la especificación de una convección natural o forzada, o la explicación de la radiación solar. • Utiliza emulador de disipadores de calor para estudiar sus efectos sobre los componentes electrónicos. • Realiza un seguimiento del comportamiento de las partículas suspendidas en un flujo. • Aplica condiciones de límites y fuentes de calor que dependan del tiempo y de las coordenadas. Herramientas de visualización de resultados potentes e intuitivos: • Utiliza trazados de sección para estudiar la distribución de las cantidades de resultados, incluyendo valores de velocidad, presión, vorticidad, temperatura y fracción de masa. • Mide resultados en cualquier ubicación con la herramienta Parámetro de punto. • Crea gráficos de la variación de resultados a lo largo de cualquier croquis de SolidWorks.

• Enumera resultados y exporte datos automáticamente a Microsoft® Excel. • Examina la trayectoria de flujo dentro o alrededor del modelo con bandas, flechas en 3D, tuberías o esferas animadas.

Ilustración 1 Simule complejos problemas de flujo, como este turbocompresor y el diseño electrónico con multifísica además con cambios de temperatura.

Ilustración 2 Vea resultados de velocidades, temperaturas y presiones, e identifique valores de la sección para obtener los resultados en una ubicación. Visualice resultados de flujo complejos, como trayectorias de flujo, trazados de sección y datos de trazados de superficie.

Ilustración 3 Minimice el uso de material o el peso de sus diseños mediante la tecnología de optimización de formas. La simulación de movimientos basada en sucesos le brinda la potencia y la flexibilidad para realizar prototipos virtuales de las máquinas más complejas.

B. SolidWorks® Simulation Professional Además de la función de simulación de diseño que se encuentra en SolidWorks® Simulation, SolidWorks® Simulation Professional le brinda herramientas para completar su entorno de pruebas virtuales y optimizar sus diseños validados. Ensamblajes de todos los tamaños: • Evalúa fuerzas y tensiones entre piezas en contacto, incluida la fricción. • Une componentes con distancias o separaciones, sin modificarlos. • Aplica cargas de rodamientos, fuerzas, presiones y torsiones. • Utiliza conectores, o cierres virtuales, para modelar pernos, pasadores, resortes y rodamientos. • Malla piezas y ensamblajes con herramientas de diagnóstico de mallado, incluyendo las transiciones de la malla y los controles de malla locales. • Utiliza trazados de Buscador de tendencias y Percepción del diseño para realizar cambios óptimos durante su trabajo. • Obtenga soluciones precisas permitiendo que SolidWorks afine y/o engrose la malla, según sea necesario. Simule pruebas de caída utilizando sus piezas o ensamblajes: • Calcula los desplazamientos, las tensiones y las cargas de aceleración cuando los componentes caen al suelo o chocan entre sí. Ensamblajes para obtener el flujo de trabajo de un proceso o una tarea: • Una interfaz de usuario completamente nueva permite definir estudios de movimiento basados en un suceso del modelo. • Las acciones se desencadenan por nuevos sensores de movimiento, la hora o la finalización de una tarea anterior. • Los nuevos servomotores permiten obtener un mayor control de los accionadores del modelo. Conozca los efectos de los cambios de temperatura sobre piezas y ensamblajes: • Estudia la transferencia de calor por radiación, convección y conducción. •Utiliza propiedades de materiales isotrópicos, ortotrópicos y dependientes de la temperatura. Vibración o el pandeo en sus diseños: • Examina de qué manera los modos inestables o vibratorios pueden disminuir la vida útil del equipo y provocar fallos inesperados.

Efectos de la carga cíclica sobre la vida útil del producto: • Comprueba la vida útil prevista de un sistema o el daño acumulado después de un número de ciclos especificado. • Importa datos del historial de cargas a partir de pruebas físicas reales para definir sucesos de carga. Cumplimiento del código de recipientes a presión con los estándares requeridos: • Combine las diversas cargas estructurales y térmicas que requiere su aplicación. • Linealiza las tensiones en una sección transversal.

Ilustración 4 Estudie la tensión, la velocidad y la aceleración en objetos que caen de diferentes alturas y orientaciones. Utilice las cargas máximas de las pruebas o SolidWorksMotion para estimar la vida útil de componentes fundamentales.

C. El software SolidWorksSimulation Premium Refuerza la profundidad y la facilidad de uso de SolidWorksSimulation Professional con funciones adicionales, que incluyen un potente conjunto de herramientas para la simulación de la respuesta dinámica y no lineal, al igual que la simulación de materiales compuestos.

Efectos de grandes desplazamientos en sus diseños: • Examina el impacto de grandes deformaciones y cambios sobre las cargas y las restricciones. • Realiza una fácil transición entre simulaciones lineales y no lineales. • Estudia sucesos de pandeo y pandeo snap-through (inestabilidad de arcos/cúpulas) no lineales. Productos fabricados con materiales no lineales: • Optimiza diseños con materiales hiperelásticos, como gomas, siliconas y otros elastómeros.

• Realiza un análisis elastoplástico para estudiar el inicio del límite elástico, además de la deformación de los plásticos. • Examina los efectos de la termodeformación plástica y los cambios en los materiales con la temperatura. Análisis dinámicos de piezas y ensamblajes: • Simula la carga del historial, la entrada de armónicos permanentes y las excitaciones de vibración aleatoria. • Utiliza sistemas de movimiento uniformes y multibase para modelar estructuras con excitaciones de soporte no uniformes. • Introduce curvas de excitación de fuerzas en análisis de vibración aleatoria. • Estudia la tensión, el desplazamiento, la velocidad y la aceleración con el tiempo, además de sus respectivos valores de RMS y PSD. Materiales compuestos: • Utiliza la simulación para aprovechar estos materiales avanzados que se utilizan cada vez en más productos, desde artículos de consumo a estructuras aeroespaciales avanzadas. • Estudia sólidos de vaciado multicapas para examinar cómo cada capa tiene sus propias propiedades de materiales isotrópicos u ortotrópicos, su propio espesor y su propia orientación. • Utiliza la interfaz revolucionaria para controlar y visualizar de manera dinámica la orientación del pliegue directamente en su modelo de SolidWorks. • Utiliza compuestos “sándwich” (intercalados) y de grafito, incluyendo goma espuma celular y de panal de nido de abeja.

Ilustración 5Estudie problemas no lineales relacionados con grandes deformaciones o cambios en la ubicación o la orientación de la carga. Simule la respuesta de los elastómeros como anillos tóricos y cierres de goma.

Ilustración 6 Realice trazados de conversión en comparación con el tiempo (respuesta dinámica) en ubicaciones especificadas debido a cargas que varían con el tiempo. Valide el rendimiento de materiales compuestos, incluidos los resultados de errores de rigidez y pliegue.

Terminamos haciendo una pregunta y dando respuesta a la misma. “¿Qué sucedería si…?” es la pregunta que impulsa la innovación. El software SolidWorks® Simulation le quita el riesgo al “¿Qué sucedería si…?” y lo reemplaza con un lienzo infinito para probar de manera virtual nuevas ideas y lanzar productos más rápido al mercado. SolidWorksSimulation es un paquete completo de aplicaciones funcionales, estructurales y de análisis de flujo para cada diseñador en el proceso de desarrollo de productos. El software es fácil de usar y al mismo tiempo lo suficientemente potente como para hacer frente a los problemas de diseño más complejos. Le ayuda a predecir el rendimiento de su diseño en condiciones de funcionamiento en el mundo real y a detectar problemas y corregirlos antes de crear prototipos, utillaje y fabricar. SolidWorksSimulation, integrado con el entorno CAD 3D de SolidWorks, fomenta su innovación permitiéndole experimentar con nuevas configuraciones y materiales a medida que diseña, cuando la innovación es gratis, pero las posibles ganancias valen millones.