Acerca de celosía con densidad variable
Se puede crear una celosía en la que la densidad varíe en función de los dos métodos de cálculo:
Se aplica a la celosía basada en vigas, incluida la celosía estocástica y la celosía gobernada por fórmulas.
Se aplica a la celosía basada en vigas, incluida la celosía estocástica.
Densidad variable basada en la distancia respecto a referencias
Se puede construir una celosía con una densidad que varía según la distancia respecto a referencias para la celosía basada en vigas, incluida la celosía estocástica, y para la celosía gobernada por fórmulas. En el caso de la celosía gobernada por fórmulas, la densidad se define mediante el espesor de las paredes. Las paredes más gruesas crean una densidad superior. En el caso de la celosía basada en vigas, la densidad la define el tamaño del corte transversal de las vigas. Las vigas más gruesas con un tamaño de corte transversal mayor crean una densidad mayor. Cuando las vigas son más gruesas, las esferas de las vigas también se hacen más grandes. En el siguiente ejemplo, se puede ver la diferencia entre el tamaño del corte transversal de las vigas y el tamaño de las esferas a medida que el usuario se aleja del centro.
• La configuración de celosías con densidad variable incluye lo siguiente:
◦ Definición de una región de volumen, donde se aplican los parámetros de la densidad variable.
◦ Definición del cambio en la densidad.
◦ Configuración de otras opciones, como la omisión de vigas que son más pequeñas que un determinado tamaño y la habilitación de vigas cónicas.
• Definición del volumen para la celosía de densidad variable
Una región de volumen se define mediante las referencias y el valor de Distancia (Distance):
◦ Es posible colocar la referencia en el centro de la región de volumen, definir uno de sus límites o colocarla fuera del volumen de la celosía. Las referencias pueden ser una combinación de superficies, tejidos, planos de referencia, aristas, vértices, curvas, extremos de curva, ejes, puntos y sistemas de coordenadas.
◦ El tamaño de la región de volumen se define mediante la opción Distancia (Distance). En el caso de los puntos, la región de volumen se encuentra en forma de esfera alrededor del punto, donde el valor de la distancia es su radio. En el caso de las curvas, la región de volumen es una extensión cilíndrica alrededor de la curva, donde el valor de la distancia es su radio. Para las superficies, los tejidos y los planos de referencia, la región de volumen se define mediante superficies, tejidos y planos que se desvían a la superficie, el tejido y el plano en ambos lados, según el valor de la distancia.
• Velocidad de cambio de tamaño
Al crear una celosía uniforme, se define el tamaño de la sección transversal de la viga. Al crear una celosía con densidad variable, se define otro valor para la viga, marcado como Tamaño de corte transversal de destino (Target cross section size). Estos dos valores son los límites superior e inferior de la celosía con densidad variable. Cuanto mayor sea la brecha entre los números, mayor será la variación del tamaño del corte transversal de la viga.
Las celdas de celosía se crean alrededor de la referencia que selecciona el usuario. A medida que el usuario se aleja de la referencia, el tamaño de las vigas puede variar del valor definido en la ficha Densidad (Density) al valor definido en Tamaño de corte transversal (Cross section size).
El parámetro Velocidad de cambio de tamaño (Size change rate) permite definir la rapidez con la que cambia el tamaño de las vigas desde el valor que se especifica en Tamaño de corte transversal de destino: (Target cross section size) al valor que se especifica en Tamaño de corte transversal (Cross section size). Cuando Velocidad de cambio de tamaño (Size change rate) se define en 1, la transición entre los dos tamaños es lineal. Cuando Velocidad de cambio de tamaño (Size change rate) es menor que 1, la velocidad de cambio es más lenta que la lineal. Cuando Velocidad de cambio de tamaño (Size change rate) es mayor que 1, la velocidad del cambio es más rápida que la lineal.
• Comparación de celosías con densidad variable
En el siguiente ejemplo, se muestran dos celosías con densidad variable creadas desde el mismo cuadro. La región de volumen se define para que tenga una densidad mayor.
Los siguientes parámetros son idénticos en ambas celosías:
◦ En la ficha Relleno de celda (Cell Fill), la opción Tamaño de corte transversal (Cross section size) está definida en 3.
◦ En la ficha Densidad (Density), la opción Tamaño de corte transversal de destino (Target cross section size) está definida en 15.
◦ En la ficha Densidad (Density), la curva realzada aparece en Referencias (References).
En ambas celosías, las vigas más grandes (donde el tamaño de corte transversal es 15) se colocan alrededor de la curva. Fuera de los límites del cilindro que rodea la curva, el tamaño de corte transversal de las vigas está definido en 3. Dentro del cilindro, las vigas se estrechan a medida que el usuario aleja de la curva.
La única diferencia entre las dos celosías es el valor de Distancia (Distance).
Celosía con densidad variable donde la distancia está definida en 40 | Celosía con densidad variable donde la distancia está definida en 70 |
|---|---|
 |  |
En este ejemplo, la distancia es pequeña. Las vigas más grandes y las esferas más grandes ocupan una región de volumen pequeña. | En este ejemplo, la distancia es mayor. Las vigas más grandes y las esferas más grandes ocupan una región de volumen grande. |
• Creación de una celosía parcial
La celosía se puede definir para que solo rellene un volumen parcial del volumen completo. Para definir el tamaño de corte transversal por debajo del cual no se crea la celosía, defina el parámetro Límite de corte transversal (Cross section cutoff).
Por defecto, la opción Límite de corte transversal (Cross section cutoff) está definida en 0 y se crean todas las celdas de celosía.
El tamaño mínimo de la viga debe estar entre el valor del tamaño de corte transversal de la viga y el valor del tamaño de corte transversal de la referencia. Las celdas se propagan cuando el tamaño de corte transversal de viga real es mayor que Límite de corte transversal (Cross section cutoff) y menor que el valor máximo entre Tamaño de corte transversal de destino (Target cross section size) y Tamaño de corte transversal (Cross section Size). Las vigas más estrechas que el valor de Límite de corte transversal (Cross section cutoff) no se crean. En este ejemplo, la opción Límite de corte transversal (Cross section cutoff) está definida en 3.1.
 | Cuando Tamaño de corte transversal de destino (Target cross section size) es mayor que Tamaño de corte transversal (Cross section size), las celdas se crean dentro del volumen de la región. Cuando Tamaño de corte transversal de destino (Target cross section size) es menor que Tamaño de corte transversal (Cross section size), las celdas se crean fuera del volumen de la región. |
Densidad variable basada en el mapa de densidad o tensión
La celosía con densidad variable se puede construir tomando un mapa de tensión 3D de una pieza como entrada y que Creo convierta el mapa de tensión en un mapa de densidad de material. La celosía resultante es más densa en áreas de tensión mayor y menos densa en áreas de tensión inferior.
La fracción volumétrica de la celosía es proporcional a la tensión en el intervalo entre las tensiones de corte mínima y máxima, y permanece constante fuera de estos valores de corte. Los recortes de fracción volumétrica mínima y máxima de celosía son controles que ayudan a eliminar grandes vacíos y regiones sólidas no deseadas.
Se pueden utilizar los siguientes tipos de datos de mapa de tensión:
• Resultados de un estudio de Creo Simulate (mapa de tensión Von Mises)
• Resultados de un estudio de Creo Simulation Live (fichero *.csv)
• Mapa de densidad x, y, z, delimitado por tabulaciones, predefinido por el usuario (fichero *.txt)
Cada línea debe contener los valores de x y z v, separados por tabulaciones. Aquí 0 < v < 1 es una fracción volumétrica definida por el usuario en el punto (x, y, z). El fichero puede tener un número de líneas arbitrario. Las fracciones volumétricas de todos los puntos no especificados en el fichero son aproximadas, en función de los datos proporcionados.
El modo en que la densidad de celosía varía depende del tipo de celosía:
• Todas las celosías basadas en vigas excepto la estocástica: el diámetro de las vigas y bolas de celosía es mayor en áreas de tensión mayor y menor en áreas de tensión inferior. La proporción dimensional del diámetro de la viga respecto al diámetro de la bola se conserva cuando varían.
• Celosía estocástica: hay un mayor número de celdas de celosía en áreas de mayor tensión y un menor número de celdas en áreas de tensión inferior. El diámetro de las vigas y esferas de celosía no varía.