Desde hace unos años se ha hecho habitual que en el mundillo de los seguidores de F1 se hable de simulaciones, de CFD, evoluciones y un sinfín de términos técnicos para definir muchas características de los coches y como se lleva a cabo su diseño y evolución.
Echando la vista atrás, se ve como de un tiempo a esta parte, las evoluciones, al menos las más visibles, son cada vez más complejas y elaboradas. Eso, unido a noticias sobre grandes centros de computación como el de Renault empuja a pensar… y ¿cómo se hace todo esto?
En un F1 se busca rigidez con la mejor relación posible con el peso, analizar el comportamiento aerodinámico del vehículo o incluso simular las carreras en función de un gran número de parámetros. Obviamente, para todo ello es imprescindible la ayuda de un ordenador, pero ¿cómo? En muchos casos, la gran mayoría, mediante análisis de elementos finitos.
Los elementos finitos, o método de los elementos finitos, permite obtener una solución numérica “aproximada” a un problema físico complejo sobre una geometría compleja. Para ello, se tienen las ecuaciones diferenciales que describen el problema físico con gran detalle, se ordenan de la manera adecuada y, con los métodos de resolución adecuados, tema espeso donde los halla, se obtienen unos resultados a dicho problema.
Con este método se obtienen soluciones que no podrían obtenerse por ningún otro, dada la imposibilidad de resolución por otras vías. Además, tiene una alta modularidad, adaptabilidad y generalidad lo que le hacen apto para un gran número de problemas físicos (Resistencia de materiales, magnetismo, mecánica de fluidos, dinámica, transmisión de calor compleja…)
Con este método, y sobretodo en una época de pruebas restringidas, es posible comprobar un sinfín de ideas y opciones, ver su viabilidad y una vez que se han descartado un gran número de ellas y se está seguro de la idoneidad del proyecto, se fabrica el prototipo real con el que probar y correlacionar los resultados.
Muchas veces, sobretodo en aerodinámica donde más visible es el cambio y que es normalmente la comidilla de moda en la F1, se habla de pruebas de partes nuevas y se observan artilugios, “peines”, y alguna otra solución más para comprobar que los resultados que se obtienen en simulación y en la realidad de la pista están dentro del margen de error admisible.
¿Pero entonces no es un método exacto? Se preguntarán muchos. La respuesta es que sí y no. Las simulaciones son una representación simplificada de una realidad y dependiendo del grado de fidelidad que se quiera o se pueda tener así serán de exactos los resultados. Existen ya paquetes informáticos con una gran potencia y con una gran capacidad de simulación. Por suerte para los ingeniero, en la fórmula uno se llega a cotas muy altas de fidelidad, pero… vayamos por partes y describamos el proceso paso a paso sin adentrarnos en exceso, con ayuda de un ejemplo, en este caso el de un elemento de protección de un engranaje. Así, además de entender mejor el método, se podrá ver la metodología de la tan manida evolución.
El primer paso es ver que se necesita, que solicitaciones va a tener la parte a diseñar y hacer unos cálculos preliminares para no ir a ciegas. Estos cálculos, bien pueden hacerse con las ecuaciones simplificadas, en el caso del ejemplo las de resistencia de materiales, o con tablas y ábacos prefijados. Con ello se conseguirán unas medidas iniciales.
Sigue.....
http://www.efectosuelo.com/bendita-infor...s-finitos/
Echando la vista atrás, se ve como de un tiempo a esta parte, las evoluciones, al menos las más visibles, son cada vez más complejas y elaboradas. Eso, unido a noticias sobre grandes centros de computación como el de Renault empuja a pensar… y ¿cómo se hace todo esto?
En un F1 se busca rigidez con la mejor relación posible con el peso, analizar el comportamiento aerodinámico del vehículo o incluso simular las carreras en función de un gran número de parámetros. Obviamente, para todo ello es imprescindible la ayuda de un ordenador, pero ¿cómo? En muchos casos, la gran mayoría, mediante análisis de elementos finitos.
Los elementos finitos, o método de los elementos finitos, permite obtener una solución numérica “aproximada” a un problema físico complejo sobre una geometría compleja. Para ello, se tienen las ecuaciones diferenciales que describen el problema físico con gran detalle, se ordenan de la manera adecuada y, con los métodos de resolución adecuados, tema espeso donde los halla, se obtienen unos resultados a dicho problema.
Con este método se obtienen soluciones que no podrían obtenerse por ningún otro, dada la imposibilidad de resolución por otras vías. Además, tiene una alta modularidad, adaptabilidad y generalidad lo que le hacen apto para un gran número de problemas físicos (Resistencia de materiales, magnetismo, mecánica de fluidos, dinámica, transmisión de calor compleja…)
Con este método, y sobretodo en una época de pruebas restringidas, es posible comprobar un sinfín de ideas y opciones, ver su viabilidad y una vez que se han descartado un gran número de ellas y se está seguro de la idoneidad del proyecto, se fabrica el prototipo real con el que probar y correlacionar los resultados.
Muchas veces, sobretodo en aerodinámica donde más visible es el cambio y que es normalmente la comidilla de moda en la F1, se habla de pruebas de partes nuevas y se observan artilugios, “peines”, y alguna otra solución más para comprobar que los resultados que se obtienen en simulación y en la realidad de la pista están dentro del margen de error admisible.
¿Pero entonces no es un método exacto? Se preguntarán muchos. La respuesta es que sí y no. Las simulaciones son una representación simplificada de una realidad y dependiendo del grado de fidelidad que se quiera o se pueda tener así serán de exactos los resultados. Existen ya paquetes informáticos con una gran potencia y con una gran capacidad de simulación. Por suerte para los ingeniero, en la fórmula uno se llega a cotas muy altas de fidelidad, pero… vayamos por partes y describamos el proceso paso a paso sin adentrarnos en exceso, con ayuda de un ejemplo, en este caso el de un elemento de protección de un engranaje. Así, además de entender mejor el método, se podrá ver la metodología de la tan manida evolución.
El primer paso es ver que se necesita, que solicitaciones va a tener la parte a diseñar y hacer unos cálculos preliminares para no ir a ciegas. Estos cálculos, bien pueden hacerse con las ecuaciones simplificadas, en el caso del ejemplo las de resistencia de materiales, o con tablas y ábacos prefijados. Con ello se conseguirán unas medidas iniciales.
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Fernando es de otro planeta