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Esta actividad se corresponde con el TRABAJO 1 de los incluidos en el apartado “Evaluación” de la “Guía Docente”. Se trata de utilizar el programa de CAD Solidworks para crear un dominio plano, personalizado por cada alumno, sobre el que realizar la primera de las tareas del proceso de análisis por Elementos Finitos: la generación de una malla. Para ello se utilizará el programa Ansys. A continuación, para tomar contacto con el programa Mathematica, se procede a la lectura de la información de la malla y la visualización grafica utilizando “módulos” creados por el Prof. Felippa. El autor ha personalizado esta información siguiendo su propio proceso de documentación de la actividad.
Como ayuda para la realización de esta actividad se proporcionaban varios videos de corta duración, donde se muestra el proceso completo seguido para el desarrollo de este ejercicio con las aplicaciones mencionadas, con la pieza viga personalizada utilizada por el autor del módulo. Todos ellos se grabaron mientras el profesor realizaba esta actividad práctica con cada uno de los códigos informáticos seleccionados. Te los puedes descargar de la cuenta del material de referencia. También los encontrarás en tramos de 10 minutos de duración en el siguiente canal de UPV[Media]: 2012-01 - Creación Virtual y Mallado Elementos Finitos Dominio Plano. Esta actividad pretende introducir al alumno en la creación de la geometría virtual de la pieza a analizar. Para ello se proporciona un documento MP4 que muestra cómo realizarla con el programa de CAD elegido. El número de tres cifras que cada alumno deberá utilizar para personalizar la pieza que ha de crear ha de coincidir con las tres últimas cifras de su DNI. La geometría de esta pieza ha de leerse con el programa de simulación Ansys Classic, y generar mallas bidimensionales de elementos finitos para una de sus caras, utilizando distintos elementos de entre los disponibles en la biblioteca de esta aplicación, guardando los datos de la malla en ficheros de texto que han de leerse con la aplicación “Mathematica”, visualizando con esta aplicación la malla correspondiente con cada uno de los elementos. Realizando esta actividad se tiene la oportunidad de utilizar por primera vez la aplicación “Mathematica” para una tarea sencilla: leer y visualizar las mallas de elementos finitos generadas con Ansys Classic. Se trata de una aplicación simple de “Mathematica” que nos ha de servir como toma de contacto con el programa. Esta actividad ha de realizarse: (1) con el programa de CAD Solidworks, que encontrarás en la cuenta del software necesario; (2) con el programa de elementos finitos Ansys Classic, que también lo encontrarás en esa cuenta; y (3) con la versión 8.0.4, al menos, del programa “Mathematica”, que también te proporciono.
La actividad consiste en: (1) Utilizando el Solidworks, crear una viga prismática de las mismas dimensiones que la creada por el autor de este módulo, y que se ve en los documentos MP4 facilitados; (2) Guardar el documento de Solidworks en un formato que permita ser leído por el programa Ansys Classic; (3) Leer el modelo geométrico en este programa, utilizando los comandos adecuados para visualizarlo adecuadamente; (4) Elegir los tipos de elemento finito que se va a utilizar, sucesivamente, definiendo un material genérico, no necesariamente real, pues es una condición necesaria antes de mallar que se haya elegido el tipo de elemento y el material. En los documentos MP4 se seleccionan los elementos PLANE 42 y PLANE 82. En la versión actual de ANSYS esos elementos han cambiado de nombre. Ahora se denominan PLANE 182 y PLANE 183, respectivamente; (5) Utilizando la herramienta de mallado automático crear una malla de elementos finitos con cada uno de los elementos elegido y hacer que se visualice adecuadamente, mostrando cada elemento con un color diferente; (6) Utilizando los comandos adecuados de Ansys, guardar los datos de la malla, tanto de los nodos como de los elementos; (7) Leer con el programa Mathematica estos ficheros, previamente editados para eliminar cabeceras, y utilizando el módulo de programación proporcionado visualizar la malla en esta aplicación; y (8) Repetir este proceso con los otros tres tipos de elementos finitos considerados. Para realizar esta actividad se tienen que utilizar los ficheros que contienen los “bloques” correspondientes a los números en Solidworks que se pueden descargar del servidor. Tendrás que abrirlos uno a uno en Solidworks y tras tocar sobre el “semáforo” guardarlos, pues es la forma de actualizarlos, debido a que se crearon con una versión previa del programa. En ella también encontraras los ficheros que se utilizaron para realizar la actividad tal y como se muestra en los videos disponibles en el canal de UPV[Media], marcando la placa con el número 532.
Para documentar esta actividad se han de subir a la cuenta de entrega todos los documentos utilizados para el desarrollo. Dos de los documentos deberán estar convenientemente identificados: (1) El documento elaborado en Solidworks 2016 que contenga la viga prismática personalizada con los tres últimos dígitos del DNI (XYZ) y vuestro correo electrónico, denominándolo de forma genérica: “alumno@escuela.upv.es-XYZ.sldrpt”. Y (2) El documento elaborado en Mathematica para visualizar la malla de elementos finitos únicamente con los cuatro tipos de elementos considerados, personalizado de forma similar al anterior, denominándolo de forma genérica: “alumno@escuela.upv.es-XYZ-nodos-4.nb”. Todos los programas necesarios para realizar la actividad están disponibles en las aulas de acceso libre de la Escuela, así como en los ordenadores del aula informática en la que se da la clase. En la correspondiente cuenta del servidor podrás encontrar los programas ANSYS y SOLIDWORKS. Del Ansys no se dispone de documento MP4 que muestre como instalarlo. Del Solidworks se dispone de un documento MP4 que muestra como instalar una versión previa, la 2013. Prácticamente no ha cambiado en nada el proceso de instalación. Durante la instalación de estos programas, si decides hacerlo, deberás indicar cuál es el servidor de licencias que la Universidad tiene activo, que encontraras en esta cuenta.