Renovación de los diseños de vehículos y embarcaciones El software de diseño asistido por ordenador (CAD) es la herramienta básica para aquellos diseñadores e ingenieros que desean crear productos o componentes nuevos. Pero la transición desde un modelo generado por ordenador a una herramienta de simulación numérica conlleva el riesgo de introducir errores diminutos que en el sector del transporte pueden resultar fatídicos. Ahora hay en marcha una investigación que trata de remediar esta deficiencia. Economía digital © Shutterstock Estos errores geométricos mínimos pueden repercutir en los resultados de las simulaciones. A su vez, la existencia de errores ocultos en los resultados de dichas simulaciones pueden dar lugar a problemas que, cuando se trata de fabricar vehículos y embarcaciones, pueden resultar desastrosos. En concreto, los objetos de forma libre generados por ordenador resultan extremadamente difíciles de simular con precisión absoluta dado que deben hacerse aproximaciones a sus formas mediante primitivos geométricos, las formas geométricas más simples. Los objetos de forma libre presentan superficies lisas y bien definidas excepto en sus vértices, bordes y puntas. Algunos ejemplos son el casco de un barco, las hélices y los bastidores de vehículos para las industrias ferroviaria y de la automoción. Con el fin de reducir e incluso eliminar el margen de error, un proyecto financiado con fondos comunitarios llamado Exciting («Simulación geométrica exacta para optimizar el diseño de vehículos y embarcaciones») trata de perfeccionar el paso del diseño en CAD a la simulación numérica por medio de la técnica IGA («análisis isogeométrico mejorado»), que ofrece un método nuevo de diseñar y simular objetos de forma libre. El consorcio de Exciting, formado por instituciones académicas e industriales de Austria, Francia, Alemania, Grecia y Noruega, tenía especial interés en comprobar si mediante IGA se podían eliminar los errores en el proceso de diseño de vehículos y embarcaciones. Según indicaron los investigadores del proyecto, diseñar con exactitud los álabes de una turbina es una tarea extremadamente complicada. Sin embargo, aplicando la nueva técnica de IGA de Exciting, ahora se puede diseñar mediante CAD un modelo de álabes que resulta apto para la simulación numérica. Asimismo, ahora se puede diseñar un modelo paramétrico completo del casco de un barco que respete las dimensiones principales y otros parámetros integrales. IGA puede emplearse también para componentes de automóvil. El proyecto, que comenzó en 2008 y concluirá en 2012, se dedica actualmente a resolver algunos de los retos de índole teórica que plantea el desarrollo de futuras aplicaciones. Hasta la fecha ya se ha conseguido un conocimiento mucho más profundo de los cálculos isogeométricos BEM (método de elementos de contorno) de la resistencia acústica de un esferoide sumergido. Asimismo, han logrado solucionar un problema común en las pruebas bidimensionales cuando se elaboran modelos de conductos y paredes deformables. Incluso se las han ingeniado para desarrollar una prueba de concepto para la optimización de diseños isogeométricos en el ámbito de la mecánica estructural. Los resultados y progresos continuos de Exciting no sólo servirán a la industria para generar productos mejores, sino también para ahorrarles una cantidad considerable de tiempo y recursos económicos en las tareas de diseño y comprobación.
