Cómo simplificar los análisis de Drop Test con Simcenter 3D

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Todos hemos experimentado esta sensación alguna vez. Estás haciendo tu vida cotidiana, con tus actividades habituales, cuando de repente ocurre lo irreparable. El smartphone se te resbala de la mano (en mi caso, del bolsillo del pantalón mientras iba en bicicleta) y cae al suelo.

Si tienes buenos reflejos, intentas por todos los medios evitar la fatídica colisión contra el suelo: con los reflejos de un gato, primero intentas atraparlo con las manos y luego con los pies. Yo, en cambio, no pude hacer nada. Simplemente sentí un tirón en el auricular.

Por mucho que lo intentes, ya es demasiado tarde: el teléfono golpea el suelo y escuchas el «crack».

Cuando lo recoges, te das cuenta de que todavía funciona, pero la pantalla se ha convertido en una telaraña de grietas. ¡Qué se le va a hacer!

Personalmente, como ingeniero, me he preguntado por qué, teniendo en cuenta lo que cuestan los smartphones, no se someten a pruebas exhaustivas de caídas accidentales.

Bueno, lo confieso. En mi caso, aunque hubiera quedado intacto, el coche que venía detrás se encargó de pasarle por encima y darle el golpe de gracia.

El drop test

Anécdotas aparte, a menudo olvidamos que las pruebas de caída (drop test), junto con las pruebas de durabilidad, se encuentran entre los ensayos más costosos de realizar.

  • En primer lugar, la empresa debe fabricar el prototipo del producto. Si seguimos con el ejemplo del smartphone, esto implica crear los moldes y ajustar los procesos de fabricación.
  • Después, durante las pruebas de caída, deben utilizarse numerosos modelos de ensayo para evaluar la robustez del producto. Esto significa montar y romper decenas y decenas de smartphones, haciéndolos impactar contra el suelo desde todos los ángulos posibles.
  • Por último, aunque los ensayos experimentales permitan identificar las limitaciones estructurales del producto y proponer soluciones, no está garantizado que, en esta fase del desarrollo, la empresa pueda realizar técnicamente o asumir económicamente todas las modificaciones necesarias. Modificar un molde no es una operación sencilla ni económica.

Es evidente que la simulación por ordenador permite probar decenas y decenas de gemelos digitales del smartphone de forma completamente virtual, lo que supone un importante ahorro económico para la empresa frente a los ensayos físicos y permite ofrecer al cliente final un producto de mayor calidad.

Mediante la simulación de ensayos de impacto, es posible reproducir el choque de un producto contra un plano de referencia rígido y evaluar si, durante el impacto, las tensiones alcanzan niveles excesivos para la resistencia de cada componente.

Simcenter 3D

Hasta ahora, un factor que limitaba la adopción sistemática de las simulaciones de impacto era la necesidad de utilizar herramientas altamente especializadas, como las que se emplean habitualmente para simular los accidentes automovilísticos (crash). Se trata de herramientas y tecnologías que quedan fuera del alcance del diseñador, ya que no pueden integrarse directamente ni conectarse fácilmente con el CAD.

Con Simcenter 3D, la simulación de ensayos de impacto resulta mucho más sencilla gracias a la integración entre el modelador CAD-FEM asociativo y el potente solver no lineal Multi-Step, capaz de gestionar fenómenos transitorios como los impactos.

Como puedes ver en el vídeo a continuación, el flujo de trabajo para el análisis de drop test con Simcenter 3D es sencillo y directo. Defines la dirección del impacto, la velocidad inicial del cuerpo, el plano de referencia contra el que chocará y cómo gestionar la evolución temporal de los resultados. ¡Y listo! La simulación de impacto está preparada.

Para profundizar en el tema:

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