COSMOS/DesignSTAR
Lista de Mejoras y Nuevas Capacidades


La nueva versión de COSMOS/DesignSTAR 3.0 (2001/090) presenta las siguientes mejoras y novedades:

Ayuda en Línea Mejorada - la nueva versión incorpora un moderno sistema de ayuda en línea en formato HTML.

COSMOS/DesignSTAR 3.0
Nuevo Sistema de Ayuda de COSMOS/DesignSTAR

Estudios de Análisis de Fluidos  - esta nueva versión permite definir estudios de análisis de fluidos y los resultados del análisis pueden ser postprocesados bajo el propio COSMOS/DesignSTAR.
Estudios de Análisis No Lineal - la nueva versión permite definir, resolver y postprocesador resultados de análisis estructurales no lineales. Soporta muchos tipos de materiales no lineales, incluye la opción de grandes deformaciones, permite definir curvas de tiempo y asociarlas a cargas y condiciones de contorno, y definir gráficos X-Y de respuesta.
Mejoras en Análisis Transitorios de Transferencia de Calor - Las cargas y condiciones de contorno térmicas pueden variar en función del tiempo.
Mejoras en COSMOS/EMS - la nueva versión permite hora calcular fuerzas y momentos en análisis Magnetostático, y análisis de Conducción Eléctrica.
Defición de Curvas de Tiempo - permite definir Curvas de Tiempo, Temperatura, Material, de Ventiladores, etc.. que se almacenan en un carpeta para utilizar en los diferentes tipos de análisis o estudios creados en COSMOS/DesignSTAR 3.0.
Mejoras en la Librería de Materiales - Permite asociar a cada material de la librería clásica modelos no lineales de materiales y relaciones constitutivas así como comportamientos no lineales por la geometría, tal como curvas de tensión-deformación, formulación de grandes desplazamientos, asociar las propiedades del material a una curva función de la temperatura, monstrar las propiedades del material en diferentes sistemas de unidades, etc...
Creación de Notas y Mensajes de Texto - Permite incluir culaquier información eswcrita en la pantalla, editar los textos, o incluir hiperenlaces de Internet.
Ejecutar diferentes análisis simultáneamente - Permite crear múltiples estudios y ejecutarlos todos al mismo tiempo.
Fuerzas de Reacción - Listados de reacciones en las entidades geométricas seleccionadas en análisis estático lineal.
Mallado con elementos SHELL - Esta versión soporta mallado con elementos Shell triangulares de 3-6 nodos finos y gruesos de espesor constante para el análisis de estructuras de pared fina, además de los elementos sólidos tetraedros.

Capacidades Avanzadas de Mallado con elementos SHELL en COSMOS/DesignSTAR 3.0
Nuevas capacidades de mallado con elementos SHELL
en COSMOS/DesignSTAR

Nueva Funcionalidad de Contacto - Permite establecer condiciones de contacto globales para todas las caras del modelo que se toquen, además de condiciones de contacto locales cara-a-cara para cada par de superficies que se toquen.

Capacidades Avanzadas de DesignSTAR 3.0 en problemas de Contactos
Diferentes Tipos de Contacto Simultáneos

"Intertial Relief" en Análisis Estático Lineal - En análisis estático lineal, las fuerzas externas que actúan en un cuerpo elástico pueden estar en equilibrio por fuerzas de inercia inducidas por un campo de aceleración translacional. Cuando se activa esta opción, el programa aplica automáticamente fuerzas de inercia para contrarestar las cargas externas sin balancear. Esta opción es particularmente útil cuando se importan cargas (fuerzas y momentos de reacción) procedentes de programas de análisis de mecanismos, donde las cargas externas pueden estar ligeramente sin balancear. Esta opción permite resolver problemas estructurales sin tener que definir restricciones o tener que activar la opción de "soft spring" para estabilizar el modelo frente a movimientos de cuerpo rígido.
Novedades y Mejoras en las Barras de Herramientas - Nuevos iconos para Listar resultados por entidades, mejoras en las técnicas de selección, nuevos iconos para definir cargas y condicones de conrtorno. Nueva barra de herramientas geométricas.
Mejoras en la Identificación de Resultados - Gráficos X-Y de resultados vs. Nodos identificados con el ratón.
Listados de Resultados de Frecuencias y Cargas Críticas de Pandeo - Todos los resultados de frecuencias fundamentales y cargas críticas de pandeo pueden ser listadas en pantalla o grabadas en un fichero de texto.

 

Mallado con Elementos SHELL

En versiones anteriores, COSMOS/DesignSTAR 3.0 soportaba únicamente Sólidos 3D Tetraedros de 4-10 nodos. Los elementos sólidos no son adecuados para mallar modelos con superficies de pequeño espesor y gran longitud. Por el contrario, los elementos Shell es la opción natural para el estudio correcto. Los elementos Shell que soporta COSMOS/DesignSTAR 3.0 son triángulos de espesor constante y de bajo o alto orden (3-6 nodos).

COSMOS/DesignSTAR 3.0 incluye las siguientes capacidades de mallado con elementos SHELL:

Mallado con Elementos Shell de Caras de Sólidos
Ahora se puede mallar con elementos Shell una cara o un grupo de caras de una pieza o ensamblaje. El programa permite especificar el espesor de los elementos SHELL y el material asociado con cada cara o grupo de caras.

Mallado con Elementos Shell de Superficies
Opción para mallar con elementos Shell superficies importadas. El programa permite asignar diferentes espesores y materiales a cada superficie.

Herramientas de Postprocesado Específicas para Elementos SHELL
Los elementos SHELL tienen cara superior ("top") e inferior ("bottom"). Las tensiones en la cara superior son diferentes a las tensiones en la cara inferior, salvo que la placa esté sometida a tensión pura (cargas de membrana). En flexión pura, las tensiones en la cara superior e inferior son iguales en magnitud, pero de diferente dirección (una a compresión y otra a tracción). Esta versión permite al usuario elegir la cara ("Top/Bottom") para visualizar los resultados.

Problema:
Se desea mallar con elementos Shell el siguiente modelo sólido:

COSMOS/DesignSTAR 3.0 ofrece DOS Opciones de mallar esta pieza con elementos SHELL:

Opción 1: Mallado de Caras de Sólidos
Crear un bloque sólido en el paquete CAD, partiendo la cara superior como muestra la siguiente figura. Crear un Estudio (por ejemplo "Box") con la opción "Shell using Surfaces". Seleccionar con el ratón la superficie del medio, y con el botón derecho del ratón hacer click sobre la carpeta "Shells" y elegir la opción "Define by Selected Surfaces". Se puede asignar el espesor que se desee a la cara seleccionada. Seleccionar las otras dos caras, y de nuevo hacer click sobre la carpeta "Shells" y elegir la opción "Define by Selected Surfaces". Se puede asignar un espesor diferente a las caras seleccionadas. El programa crea un icono por cada una de las tres caras
Nota: se pueden asociar diferentes materiales a cada cara. Y además, la altura del bloque (el espesor) es irrelevante en este modelo. Sólo las caras a mallar deben tener las dimensiones correctas.

Opción 3: Mallado de Superficies
Este método es similar al anterior, solo que en vez de crear un sólido se crean directamente las tres superficies. Repetir los pasos de la anterior opción, trabajando con superficies en vez de caras.

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Análisis de Problemas de Contacto

En versiones anteriores de COSMOS/DesignSTAR 3.0 el análisis de contactos sólo ofrecía dos opciones: activar el contacto libre entre componentes, o bien considerar todas las piezas en contacto uniones rígidamente. Si se activaba la condición de contacto, ésta se aplicaba a TODAS las piezas en contacto, no se podía diferenciar entre uniones rígidas o contacto libre. Además, las caras de las piezas en contacto debían estar obligatoriamente en contacto (es decir, ser físicamente coincidentes), no siendo posible analizar piezas con contacto punto-a-punto, punto-a-curva, punto-a-superficie y curva-a-superficie.


Diferentes Tipos de Contacto Simultáneo
en COSMOS/DesignSTAR 3.0

La nueva versión de COSMOS/DesignSTAR 3.0 permite especificar diferentes opciones de contacto entre pares de caras de piezas de un ensamblaje. Tras seleccionar la condición de contacto general del modelo, se pueden definir pares de caras y aplicarles condiciones de contacto particulares. Además, esta versión permite seleccionar componentes y definir el tipo de contacto entre piezas.

contact_def.gif (3180 bytes) 

Las "Condiciones de Contacto" que se pueden definir en COSMOS/DesignSTAR 3.0 son las siguientes:

Contacto Rígido ("Bonded")
Todas las caras en contacto se unirán rígidamente en su puntos de contacto.

Contacto Libre ("Free")
Todas las caras en contacto se pueden mover en cualquier dirección. Cualquier pieza puede penetrar en otra, condición imposible físicamente. La condición de contacto libre permite acelerar el proceso de iteraciones de contacto, pero sólo debe usarse esta condición cuando se esté absolutamente seguro de que las cargas aplicadas no causen que las caras en contacto penetren entre sí.

Contacto con elementos GAP Nodo a Nodo ("Node to Node")
El programa crea elementos GAP de contacto de 2-nodos que conectan entre sí los correspondientes nodos de las caras en contacto. Las caras pueden separarse libremente, pero esta opción preserva la condición física de que las caras no pueden penetrar entre sí. Se recomienda usar esta opción cuando la malla de ambas caras es idéntica y el deslizamiento es despreciable.

Contacto con elementos GAP "Superficie a Superficie"
El programa crea elementos GAP de contacto que conectan entre sí los nodos correspondientes de las caras en contacto. Las caras pueden separarse libremente, pero esta opción preserva la condición física de que las caras no pueden penetrar entre sí. La malla de ambas caras puede ser cualquiera y además soporta deslizamiento.


Tensiones de Contacto Superficie a Superficie
en COSMOS/DesignSTAR 3.0

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COSMOS/NON LINEAR: Análisis Estructural No Lineal

En versiones anteriores, COSMOS/DesignSTAR 3.0 asumía que la relación entre cargas y resultados era lineal. Así, si la carga se duplica, la respuesta del modelo (desplazamientos, deformaciones y tensiones) también es doble. Este supuesto es válido siempre que:

Todos los materiales del modelo siguen la Ley de Hook, es decir, las tensiones son directamente proporcionales a las deformaciones. Algunos materiales siguen este comportamiento sólo si las deformaciones son muy pequeñas. Otros materiales siguen comportamientos completamente diferentes. El análisis lineal soporta sólo modelos de material isotrópicos, ortotrópicos y anisotrópicos. El análisis No Lineal ofrece muchos modelos de materiales diferentes.

Los desplazamientos inducidos son muy pequeños, de tal forma que se ignoran los cambios de rigidez causados por las cargas. El análisis No Lineal ofrece la opción de "grandes deformaciones" a la hora de definir las propiedades del material.

Las condiciones de contorno no varían durante la aplicación de las cargas. Las cargas deben ser constantes en magnitud, dirección y distribución, no deben cambiar durante la deformación del modelo. En análisis No Lineal las cargas y condiciones de contorno pueden cambiar.

COSMOS/Non Linear bajo DesignSTAR 3.0

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COSMOS/EMS: Análisis de ElectroMagnetismo

En COSMOS/DesignSTAR 3.0 se han añadido las siguientes capacidades a COSMOS/EMS, además de incluir una versión actualizada de la ayuda en línea y nuevos tutoriales (un total de ocho ejemplos diferentes) explicados paso a paso:

Cálculo de Fuerzas y Momentos en análisis Magnetostáticos

Opción de Análisis de Conducción Eéctrica

 

COSMOS/EMS 2.0: Análisis de ElectroMagnetismo 3D integrado bajo DesignSTAR 3.0

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Revisado: jueves, 14 febrero 2008.