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Software gratuito para cálculo por Elementos Finitos
 

OpenFOAM

- Tipo de FEM: CFD
- Tipo de Licencia: GNU General Public License
- Desarrollador: The OpenFOAM Team
- Sistema operativo: Unix/Linux
- Descarga: OpenFOAM
El software OpenFOAM (Open Field Operation and Manipulation) es el programa CFD (Computational Fluid Dynamics) de uso libre más importante de la actualidad. Tiene un gran número de usuarios en la mayoría de áreas de la ingeniería y de la ciencia, tanto en organizaciones comerciales como académicas.


El  OpenFOAM incluye una extensa librería con más de 80 solvers y 170 tutoriales con los que se puede resolver prácticamente cualquier problema, entre ellos los siguientes:
- Problemas básicos de mecánica de fluidos computacional.
- Flujo comprensible.
- Reacciones químicas.
- Combustión.
- Turbulencia.
- Transferencia de calor.
- Motores y turbomáquinas.
- Dinámica de sólidos.
- Flujo supersónico.
- Electromagnetismo.
- Flujos multifásicos.
- Otros...




Code_Aster

- Tipo de FEM: Linear & non-linear static/dynamic, thermal & fluid analysis
- Tipo de Licencia: GPL
- Desarrollador: Electricité de France (EDF)
- Sistema operativo: Linux, Solaris and IRIX 64 bits
- Descarga: Code_Aster
 
Code_Aster es un software para el análisis de elementos finitos y simulación numérica en mecánica estructural y multifísica.

Fue desarrollado por la empresa francesa Électricité de France (EDF), para el estudio y mantenimiento de plantas y redes eléctricas. Fue liberado bajo la GNU General Public License en octubre de 2001. La mayoría de la documentación disponible se encuentra en francés.


Code_Aster es el solver o motor de procesamiento, por lo que no incluye el preprocesamiento y posprocesamiento, es decir el mallado del objeto y presentación de las soluciónes del estudio.

Su aplicación abarca múltiples disciplinas: análisis tridimensinal mecánico y térmico principalmente, hidrodinámica, metalurgia, hidratación, secado... ya sean condiciones estacionarias o transitorias, y tanto en procesos lineales como no lineales. Además, posee herramientas específicas para fatiga, deformación, fractura, contacto, geotecnia, materiales porosos, etc. Además, la combinación de estas características con los programas específicos de preprocesado y posprocesado, como por ejemplo el SALOME-MECA, le permiten disponer de una funcionalidad completa para el desarrollo de estudios multidisciplinares.


CALCULIX

- Tipo de FEM: Finite element analysis
- Tipo de Licencia: GPL (free software)
- Desarrollador: Guido Dhondt & Klaus Wittig
- Sistema operativo: Linux, Iris, Windows.

 
El programa Calculix fue diseñado para solucionar problemas lineales y no-lineales estáticos, dinámicos y térmicos. Usa solamente elementos 3D (tetraedros y hexaedros)

Fue un proyecto realizado por trabajadores de MTU Aero Engines in Munich, Alemania

Consta de dos módulos independientes pero totalmente compatibles. Uno es el módulo de cálculo basado en ABAQUS, y el otro modulo de pre y post proceso compatible con diferentes formatos: nastran, abaqus, ansys, code-aster, dolfyn, duns, ISAAC y OpenFOAM.


ELMER

- Tipo de FEM: Multiphysical simulation software.
- Tipo de Licencia: GNU General Public License
- Desarrollador: Finnish Ministry of Education's CSC
- Sistema operativo: Linux, Windows, GPL, Mac OS X
El programa Elmer fue desarrollado por el Ministerio de Eduacación de Finlandia. Permite Resolver los siguientes modelos físicos: fluidos dinámicos, estructuras mecánicas, electromagnetismos, térmicos y acústicos.

Está compuesto por los siguientes módulos principales;
  • ElmerGUI, donde generamos la malla, aplicamos las características del material y aplicamos las condiciones de contorno.
  • ElmerSolver, introduciremos un archivo en cual hemos definido con anterioridad : tipo de simulación, definición de constantes, material, fuerzas, ecuaciones, métodos de resolución,condiciones de contorno y valores iniciales.
  • ElmerPost, procesado de los resultados. Usa diferentes formatos de salida: GID, Gmsh, VTK legacy, Open DX , Open DX .
  • EmerGrid, posibilita la opción de que partiendo de la misma geometría se puedan obtener diferentes mallas con diferentes tipos de elementos para poder así resolver problemas físicos diferentes.

 


SALOME-MECA

- Tipo de FEM: CAD, Pre-Processing and Post-Processing for numerical simulation
- Tipo de Licencia: GNU LGPL license
- Desarrollador: Electricité de France (EDF)
- Sistema operativo: Unix, GNU/Linux


Salome-Meca es un software que permite la realización del preproceso y postproceso de cálculos numéricos. Al ser una aplicación libre se pueden implementar en ella diferentes módulos. Su gran flexibilidad permite utilizar diferentes tipos de archivos como: IGES, STEP, BREP, MED, UNV, DAT, STL. Integrándose totalmente en un sistema de diseño CAD.


En su versión más básica, el Salome-Meca esta integrado por los siguientes módulos:
- Módulo Geométrico
- Módulo de Mallado
- Módulo Post-Proceso
La mayor parte de los usuarios utilizan el Salome Meca como herramienta de mallado y visualizador de resultados de los cálculos numéricos realizados con programas de código abierto como pueden ser OpenFOAM, Code_ASTER, CAELINUX, etc.



CURSOS DE FORMACIÓN RELACIONADOS:

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Technical Courses está especializado en la impartición de actividades formativas en todo el mundo, destinados a cubrir la necesidades de cualificación de personal técnico, nuestros cursos se encuentran estrechamente ligados a las tendencias del mundo laboral y las necesidades formativas de las empresas.

 
Publicado el 2016-03-21 14:00:55 por C.Rodriguez | Abrir
 
Salome-Meca, para preproceso y postproceso de cálculos numéricos
 
Salome-Meca es una plataforma de código abierto basado en la licencia GNU LGPL, y orientado a la realización del preproceso y postproceso de cálculos numéricos. Al ser una aplicación libre se pueden implementar en ella diferentes módulos. Ejemplo de ello es Code_Aster que aporta un módulo de cálculo para problemas mecánicos y Code Saturne que aporta un modulo de CFD. Su gran flexibilidad permite utilizar diferentes tipos de archivos como: IGES, STEP, BREP, MED, UNV, DAT, STL. Integrándose totalmente en un sistema de diseño CAD.



Las implicaciones de que sea software libre son las siguientes:
• Libertad de usar el programa, con cualquier propósito.
• Libertad de estudiar cómo funciona el programa y modificarlo, adaptándolo a tus necesidades.
• Libertad de mejorar el programa y hacer públicas esas mejoras a los demás, de modo que toda la comunidad se beneficie.

Este programa integra las herramientas necesarias para realizar estudios científicos de problemas multi-físicos; térmicos, fluidos, mecánicos,...



En su versión más básica, el Salome-Meca esta integrado por los siguientes módulos:

Módulo Geométrico:
Este módulo está construido para poder realizar la definición geométrica de nuestros casos a estudiar. Incluye diferentes herramientas para la creación y edición de elementos básicos y complejos de modelos de CAD.

Módulo de Mallado:

Mediante el mallado convertimos los objetos y grupos de objetos geométricos creados anteriormente en elementos compuestos de pequeños elementos; nodos, aristas y mallas. Pudiendo así aplicar el método de los elementos finitos sobre ellos.

Módulo Post-Proceso:
Salome-Meca se han decidido definitivamente por el módulo ParaView una potente herramienta de PostProcesado que nos permite analizar los resultados del cálculo por elementos finitos. Permite entre más cosas el realizar filtros sobre todas las variables importadas del estudio de cálculo. Diferentes representaciones de estas variables; iso líneas, umbrales, líneas, gráficas, cortes,...



Uno de los puntos fuertes del Salome-Meca es la gran interoperatibilidad que tiene con otros programas de CAD y CAE:
  • Con Salome-Meca podemos crear nuestras propias geometrías 3D o alternativamente también es posible importar los modelos 3D que hayamos realizado con otros programas de CAD con los que trabajemos habitualmente.
  • Una vez disponemos de la geometría 3D,  usaremos el Salome-Meca para realizar los diferentes esquemas de mallado que sean requeridos para realizar cálculo numérico que deseemos llevar a cabo con los diferentes programas de CAE específicos (Code_Aster, OpenFOAM, Code Saturn, Calculix, …)
  • Finalmente, una vez completados los cálculos numéricos por elementos finitos con el programa de CAE específico, podremos utilizar de nuevo el Salome-Meca para analizar los resultados de los cálculos, para ello dispone del potente módulo de visualización de geometrías ParaView.



LINKS:



FORMACIÓN RELACIONADA:
Si necesita recibir formación específica que le capacite en el uso del software SALOME-MECA, le recomendamos el siguiente curso:


- Curso de Mallado y Postprocesado con SALOME-MECA



 
Publicado el 2015-02-01 17:05:45 por Carlos Rodríguez & Javier Moreiras | Abrir
 
Blender 3D para modelado, render y animación de buques.
 
El programa Blender 3D es en la actualidad uno de los programas más utilizados para modelado 3D, render y animación. Como se puede observar en las imágenes, el programa permite crear geometrías 3D de buques, que posteriormente se les aplicará los colores, textura e iluminación adecuados para crear una composición fotorealista del buque navegando en su escenario natural. Además de lo anterior, se puede dar animación y sonido a los modelos 3D, por ejemplo se puede hacer que el buque navegue y se aproxime a la costa o a otro buque, y dispare los cañones, incluyendo el fogonazo y sonido de los cañones al efectuar los disparos.



El programa Blender 3D es un programa informático de uso libre (gratuito), multiplataforma, dedicado especialmente al modelado, animación y creación de gráficos tridimensionales. Está desarrollado bajo licencia GPL y es compatible con todas las versiones de Windows, Mac OS X, GNU/Linux, Solaris, FreeBSD e IRIX.
Las posibilidades que proporciona Blender lo hacen comparable en muchos casos a otros programas comerciales como Maya,  3D Studio, Rhinoceros, etc, pero contando con la ventaja de ser totalmente gratuito y existir gran número de tutoriales, aunque en este momento la mayoría de la documentación está en inglés.

Además, las múltiples ventajas que tiene Blender hacen que sea una herramienta que se pueda equiparar en muchas de sus funcionalidades a otras aplicaciones con licencia, y en muchos casos que resultan inalcanzables para pequeños estudios o diseñadores autónomos. Entre sus capacidades podemos destacar las siguientes:

- Modelado 3D mediante herramientas sencillas.

- Modelado 3D de figuras complejas.

- Creación de imágenes fotorrealistas a partir de modelos 3D

- Simulaciones físicas y de movimiento.

- Posibilidad de creación y composición de animaciones y video.


La forma más común de modelar un casco 3D es a partir del plano de formas.En el link siguiente se puede ver los trabajos realizados por un diseñador naval trabajando con Blender;  http://www.skipskompetanse.no


Con unos conocimientos básicos de Blender 3D, cualquier usuario con un poco de dedicación puede realizar presentaciones fotorealistas y también animaciones con sonido, que muestren a la perfección el modelo e incluso sus mecanismos. Para ello será necesario aprender a dominar un serie conceptos y procedimientos con los que Blender generará animaciones de calidad de forma sencilla.




MODELOS 3D CON BLENDER DEL ACORAZADO BISMARCK :

En la actualidad diversos autores han creado modelos 3D de los acorazados de la clase Bismarck y de otros buques de guerra famosos. Los modelos mostrados acontinuación han sido creados por medio del software libre (gratuito) Blender 3D, el cual permite modelar la geometria tridimensional del buque para posteriormente crear renderizados fotorealistas superponiendo un escenario, condiciones de iluminación y textura de materiales para recrear la ambientación real del buque en su medio marino. Además este software también dispone de un módulo para crear vieoanimaciones (Videoanimaciones con Blender 3D) donde se puede recrear el buque navegando, incluyendo además efectos sonoros y de iluminación, para recrear con mayor realismo la animación.

- Model 3D of the Battleship Tirpiz (Blender)




FORMACIÓN RECOMENDADA: 
Si desea adquirir las habilidades y competencias necesarias para crear modelos 3D de buques le recomendamos los siguientes cursos técnicos:
 
Publicado el 2014-12-20 18:53:22 por Carlos Rodríguez | Abrir
 
Los Contactores; funcionamiento y ventajas.
 

El contactor es un aparato electromecánico de conexión electrica accionado por un electroimán que funciona en todo o nada. Cuando la bobina que rodea el electroimán se alimenta con tensión el contactor cambia la posición de la parte móvil de todos sus contactos, los principales (de potencia) y los auxiliares (del circuito de maniobra).

 

Las ventajas del contactor son las siguientes:

  • Hace que aumente la seguridad de los operarios y las instalaciones, al alejar las grandes corrientes del punto de mando o utilización.
  • Puede efectuarse un mando manual o automático a distancia, con la ayuda de cableado de pequeña sección, reduciendo considerablemente los cables de potencia utilizados.
  • Es posible interrumpir corrientes con elevada intensidad y tensión por medio de un circuito de mando por el que pasa una pequeña intensidad.
  • Pueden multiplicarse los puestos de mando y situarlos cerca del operador.
  • Es robusto y fiable, careciendo de mecanismos delicados.
  • Si se produce una interrupción momentánea de corriente, garantiza la seguridad del personal contra los arranques imprevistos mediante el mando por pulsadores.
  • Facilita situar los puestos de parada de emergencia y los enclavamientos, impidiendo la puesta en marcha de la máquina de forma intempestiva.
  • Protege a la maquina receptora del suministro eléctrico de caídas de tensión importantes, desconectándose cuando la caída se sitúa debajo de un determinado valor.
  • Facilita el funcionamiento repetitivo o encadenado de distintos aparatos
  • Permite incluirlos en automatismos sencillos y complejos. Crear automatismos sencillos de lógica cableada, o integrarlo en automatismos con más complejos con autómatas y PLCs.


Los contactores pueden operar corrientes del orden de 6 a 12 veces la intensidad nominal. Se caracterizan por su poca inercia mecánica y rapidez de respuesta; resultando elementos indispensables en las tareas de automatización. Si se combinan con relés adecuados, pueden emplearse para la protección de las cargas (generalmente motores) contra faltas de fase, sobre tensiones, sobrecargas, corrientes inversas, etcétera. En estos casos el relé actúa sobre el circuito de operación del contactor. Cabe agregar que para la protección contra cortocircuitos deben utilizarse otros elementos, como por ejemplo los fusibles.

               



VIDEO EXPLICATIVO DEL FUNCIONAMIENTO ELECTROMECÁNICO DE UN CONTACTOR:

            


FORMACIÓN RELACIONADA:
Si necesita recibir formación específica que le capacite para interpretación de planos de esquemas electricos, tales como los que se utilizan para maniobra y control de maquinaria e intalaciones existentes habitualmente en la industria, le recomendamos el siguiente curso:


- CURSO DE INTERPRETACION DE ESQUEMAS ELECTRICOS INDUSTRIALES



 
Publicado el 2015-02-01 13:18:40 por Santiago Rey | Abrir
 
Funcionamiento de una instalación frigorífica
 
La instalación frigorífica que mostramos a continuación sigue el ciclo de compresión de vapor de refrigeración simple y comprende las cuatro estapas básicas siguientes: Compresión, Condensación, Expansión y Evaporación.


Si arrancamos la instalación después de un tiempo de reposo, la cámara tendrá una temperatura superior al setpoint introducido en el termostato, este dará señal al cuadro de maniobra para que llegue alimentación a la válvula solenoide, que abrirá  permitiendo el paso de líquido hasta la válvula de expansión termostática donde el líquido a alta presión se expansionará pasando a tener una baja presión. Como consecuencia de la llegada de vapor a la salida del evaporador, subirá la presión de baja, activando el presostato que mandará la señal correspondiente al cuadro de maniobra para que arranque el compresor, y se ponga en marcha la instalación frigorífica.

 


El refrigerante en gas a alta presión descargado por el compresor llega al condensador donde cede algo de calor sensible (se enfría) y sobretodo cede su calor latente cambiando de estado y convirtiéndose en líquido. A su salida tenemos el depósito de líquido donde se almacena mientras que no es requerido por la instalación.

Desde la salida del condensador hasta que el refrigerante llega a la válvula de expansión debe perder algo de temperatura en calor sensible lo que llamamos subenfriamiento.

Este proceso se irá repitiendo hasta que el termostato dentro de la cámara frigorífica detecte que se ha llegado a la temperatura del setpoint, en ese momento enviará la señal al cuadro para dejar de alimentar la válvula solenoide, lo cual hace que se cierre, interrumpiendo la circulación del refrigerante. El compresor sigue funcionando aspirando del evaporador el gas restante, por lo que cae la presión hasta que llega a la presión de setpoint que se ha ajustado el presostato de baja para detener el compresor y en consecuencia parar la instalación frigorífica.

Cuando la temperatura en la cámara frigorífica vuelva a subir y llegue al set point más el diferencial (aprox. 6ºC) energizará la válvula solenoide repitiendo el ciclo de puesta en marcha de la instalación.

VIDEO EXPLICATIVO DEL ESQUEMA ELECTRICO (maniobra y fuerza):

        

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- Curso de Interpretación de instalaciones electricas

- Curso de Autómatas programables (PLC´s)

 
Publicado el 2020-03-18 16:51:58 por Santiago Rey & Carlos Rodriguez | Abrir
 
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