11 Mar Tosca, el software de optimización topologica de SIMULIA

En el post de hoy vamos a explicar qué es Tosca, el software de optimización topológica de SIMULIA. Ademas vamos a ver el flujo del proceso de optimizacion y un ejemplo de como usarlo.

Así, este es el primero de serie de posts en el que vamos a explicar diferentes herramientas de calculo y optimización. La mayoría de la familia de SIMULIA, de los cuales somos distribuidores y que las que usamos en 4RealSim para hacer nuestros proyectos de consultoría.

¿Qué es Tosca?

Como decía en el título, Tosca es un software de optimización topológica y es de la familia de SIMULIA. Está dividida en Tosca Structure y Tosca Fluid. Hoy estamos hablando de la primera, Tosca Structure.

Pónte en contacto con contacto@4realsim.com para obtener más información sobre los servicios de Tosca y/o optimización topológica.

Tosca Structure te permite hacer una optimización de tu modelo, consiguiendo así reducir las tensiones, deformaciones y ahorrar material. Se suele usar al principio de la fase de desarrollo y sirve de guía hacia donde dirigir el diseño de tu modelo, ya que te da un diseño optimo para tu modelo.

Se usa junto a otro paquete de software FEM (ya sea Abaqus, Ansys, Nastran, etc) y utiliza los resultados de tú análisis para comprobar la rigidez del elemento y quitar los elementos innecesarios dentro de tu espacio de diseño.

Los 4 tipos de optimizaciones que hace Tosca Structure

Tosca Structure te permite estos 4 tipos de optimización:

• Topology optimization: La optimización topológica determina la mejor distribución del material y un diseño óptimo dentro de un espacio de diseño dado, para todas las cargas especificadas, condiciones de contorno y restricciones de fabricación.
• Shape optimization: La optimización de la forma mejora los diseños existentes mediante ligeros cambios de superficie, y así obtener productos más fiables y duraderos
• Sizing optimization: La optimización del tamaño determina la disposición y el grosor perfectos de las hojas del modelopara un mejor comportamiento estático y dinámico.
• Bead optimization: La optimización bead mejora las propiedades estáticas y dinámicas de las estructuras de la lámina al generar un diseño óptimo de los talones, teniendo en cuenta las limitaciones de fabricación, geometrías complejas y cargas realistas.

¿Cómo funciona Tosca Structure.optimization?

Quizá el modelo de optimización principal es Tosca Structure.optimization. Como comentaba, lo que Tosca hace es jugar con la rigidez del elemento, y si considera que está por debajo de un valor determinado, entonces lo quita del modelo. En la imagen de abajo podemos ver el flujo de trabajo, el cual está dividido en varias fases:

• Espacio de diseño: Al principio del proceso de optimización tenemos que definir es el espacio de diseño que sería el maximo espacio que puede tener nuestra pieza, así como las restricciones que nosotros desamos que tenga.
• Optimización: Con los resultados obtenidos en el calculo FEM hecho previamente y con el espacio de diseño que hemos diseñado, Tosca te crea un modelo optimo, el cual sirve para tener una idea de hacia donde debería dirigirse nuestro diseño final.
• Smoothing: Una vez tenemos esa pieza, se realiza el smoothing para alisar el diseño, ya que la optimización «en bruto» puede dejar cambios abruptos entre elemetos que se han quitado y elementos que no.
• Rediseño: Tras el smoothing, se exporta el resultado para que en el departamento de diseño se haga el diseño final y realizar otra vez un análisis FEM para verificar los resultados

Aunque quizá lo mejor sería verlo con un ejemplo. En el vídeo podéis ver como se hace una optimización de una pieza utilizando Abaqus como solver:

¿Te parece interesante?

¿Crees que te puede ayudar en el diseño de tus modelos? ¿quieres saber más? o simplemente ¿quieres hacernos algún comentario sobre el post?

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