Use Análisis de estructura para comprender la integridad estructural de una estructura determinada con respecto a las deformaciones y tensiones, cuando está sujeta a varias cargas o restricciones. Una vez definidos los criterios, puede ejecutar la simulación y ver el comportamiento relativo a las condiciones definidas. Las simulaciones ayudan a identificar los problemas de rendimiento y a encontrar alternativas de diseño mejores.
Los elementos de viga son lineales. El análisis de estructura no admite las vigas curvadas. Las vigas curvadas deben dividirse en pequeñas piezas lineales.
Cada elemento de viga tiene seis grados de libertad en el inicio y el final de una viga (tres rotacionales y tres grados de libertad de desplazamiento). Los nodos en vigas definen en buena medida los puntos importantes en la estructura. Se pueden utilizar para definir las fuerzas, por ejemplo. En el análisis modal, los nodos pueden concentrar masas.
Las siguientes funciones clave están disponibles en Análisis de estructura:
Entorno de Análisis de estructura
La interfaz Análisis de estructura se divide en dos áreas principales: el navegador Análisis de estructura y la región gráfica. Estas áreas muestran contenido asociado con la simulación activa. Las simulaciones inactivas tienen un fondo gris.
Navegador Análisis de estructura
Muestra las simulaciones con los parámetros de las piezas o los ensamblajes en una vista jerárquica que incluye niveles anidados de información sobre las operaciones y los atributos. Permite:
Muestra la geometría del modelo y los resultados de la simulación.
Acceso a Análisis de estructura
Puede acceder a los comandos de Análisis de estructura mediante dos paneles en la cinta de opciones:
Flujo de trabajo de análisis de estructura
Desde una perspectiva de alto nivel, un flujo de trabajo de análisis de estructura típico tiene el siguiente aspecto:
Flujo de trabajo de análisis de estructura de Inventor
Cuando se inicia el análisis de estructura, el modelo de ensamblaje Generador de estructuras se convierte automáticamente en vigas y nodos. La información que se lee en el modelo de origen es la siguiente:
En el siguiente ejemplo se muestra un flujo de trabajo típico para analizar una estructura mediante el Análisis de estructura de Inventor. Los pasos no son exhaustivos y no son los únicos que se pueden emplear en el análisis.
En esta lista numerada se aplica lo siguiente:
Parámetros de análisis de estructura
La configuración de análisis de estructura se puede aplicar por separado en cada documento. Esta configuración define los parámetros por defecto de todas las simulaciones. Si la configuración se modifica mientras se trabaja en una simulación, ésta se verá automáticamente afectada.
Especifique valores en Análisis de estructura
Al definir cargas y restricciones en Análisis de estructuras, puede utilizar la visualización contextual (HUD) y los pinzamientos para definir las entradas. O bien, puede definir valores en los cuadros de diálogo correspondientes.
Cuando se selecciona la opción Utilizar visualización contextual en la aplicación de la ficha General del cuadro de diálogo Parámetros de análisis de la estructura, la visualización contextual (HUD) se utiliza como método por defecto durante la edición. Sin embargo, sigue a tiempo de abrir los cuadros de diálogo. Seleccione el comando requerido en la cinta de opciones, pulse con el botón derecho del ratón en la ventana gráfica y seleccione Más opciones.
Los mensajes de advertencia se muestran en la carpeta Estado del navegador Análisis de estructura. Cuando se crea una simulación y el modelo de estructura de ensamblaje se convierte automáticamente en vigas y nodos, se muestran mensajes sobre materiales de vigas y secciones transversales insuficientes. Cuando se ejecuta una simulación, se muestran todos los mensajes sobre la simulación. En algunos casos, los datos son vitales y se genera un error al ejecutar la simulación. A continuación, también se muestra un cuadro de diálogo independiente. Los mensajes de advertencia se muestran con el icono
. Los mensajes de error se muestran con el icono
.
Un mensaje de error indica que la simulación no puede continuar si no se modifica. Por ejemplo, la simulación puede fallar si no tiene material suficiente asignado a una viga.
Este mensaje de error impide que la simulación continúe sin modificaciones. En este caso, cambie el material de la viga. Pulse el comando Material en el panel Vigas y seleccione el material en el cuadro de diálogo Material de viga. O bien, cambie el material directamente en el modelo de origen y pulse el comando de actualización del panel Vigas para volver a calcular el modelo de vigas.
Pulse con el botón derecho y seleccione Cómo para abrir una página de la Ayuda con una lista de errores y advertencias que se pueden producir cuando se ejecutan simulaciones, y sugerencias para su resolución.
Cómo analizar estructuras mediante el Análisis de estructura


. El ensamblaje se simplifica automáticamente a un modelo de cálculo de viga. La ventana gráfica muestra las vigas, los nodos y el glifo de gravedad. La carpeta Estado muestra los materiales de viga y secciones transversales insuficientes.

. En el cuadro de diálogo Crear nueva simulación, defina las propiedades de la simulación y haga clic en Aceptar. Un ensamblaje puede mantener varias simulaciones con distintas propiedades.

. Active la casilla Personalizar, escriba los valores deseados y haga clic en Aceptar. La lista de secciones con propiedades de viga modificadas se muestra en la carpeta Secciones del navegador. 


. Active la casilla Personalizar, utilice la lista desplegable para seleccionar el material deseado y haga clic en Aceptar. La lista de materiales modificados se muestra en la carpeta Materiales del navegador.



Simular para generar resultados precisos. Por defecto, la escena de simulación escena muestra los valores de desplazamiento.


. Puede ajustar la visualización de diagramas de viga en el cuadro de diálogo Escalas de diagrama. En el navegador, seleccione Diagramas, pulse con el botón derecho y seleccione Escalas de diagramas
.


.

.
Informe en la ficha Publicar.También se pueden editar las propiedades de la simulación. Puede cambiar el análisis estático a un análisis modal. El análisis modal proporciona resultados de frecuencia modal. Para cambiar las propiedades de la simulación, seleccione el nodo Simulación en el navegador, pulse con el botón derecho y seleccione Editar simulación.
Cada simulación puede usar diferentes representaciones posicionales del ensamblaje. Las posiciones de las vigas pueden diferir.
Navegador Análisis de estructura
El navegador Análisis de estructura muestra los elementos del mecanismo. Permite acceder a cada uno de ellos para seleccionarlos, modificarlos o eliminarlos.
En un ensamblaje, el navegador Análisis de estructura muestra el nombre del documento con los nodos de simulación únicos situados por debajo del mismo. El componente puede tener varias simulaciones. Cada nodo de simulación contiene las subcarpetas de nodos, vigas, materiales, secciones, vínculos rígidos, liberaciones, restricciones, cargas, resultados y estados.
El nodo de componente muestra los componentes del ensamblaje en función de la representación de vista especificada. Puede seleccionar operaciones en el navegador y aplicar cargas y restricciones a la selección. Cuando se selecciona una operación en el navegador, ésta se resalta en el modelo.
Cada simulación puede tener un conjunto diferente de materiales, cargas, restricciones y los conjuntos de resultados correspondientes. Expanda un nodo Resultados para seleccionar los resultados que desea mostrar. En la ventana gráfica, puede ver el resultado de las simulaciones y comparar las iteraciones. En las simulaciones inactivas el fondo es de color gris, para ayudar a diferenciar los estados activo e inactivo.
Cada nodo tiene un menú contextual con los comandos disponibles para ese contexto.
El navegador Análisis de estructura contiene las siguientes carpetas:
| Nivel uno | Nivel dos | Nivel tres | Nivel cuatro | Nivel cinco |
Ensamblaje | Simulación | |||
Nodos | ||||
Nodo | ||||
Vigas | ||||
Viga | ||||
Materiales | ||||
Anulación de material | ||||
Secciones | ||||
Anulación de sección | ||||
Vínculos rígidos | ||||
Vínculo rígido | ||||
Liberaciones | ||||
Liberación | ||||
Restricciones | ||||
Fija | ||||
Bloqueada | ||||
Flotante | ||||
Personalizada | ||||
Cargas | ||||
Fuerza | ||||
Carga continua | ||||
Momento | ||||
Momento axial | ||||
Momento de plegado | ||||
Gravedad | ||||
Resultados (simulación estática) | ||||
Desplazamiento | ||||
Cargas | ||||
Fx | ||||
Fy | ||||
Fz | ||||
Momentos | ||||
Mx | ||||
My | ||||
Mz | ||||
Tensiones normales | ||||
Smax | ||||
Smin | ||||
Smax(Mx) | ||||
Smax(My) | ||||
Smin(Mx) | ||||
Smin(My) | ||||
Saxial | ||||
Tensiones de corte | ||||
Tx | ||||
Ty | ||||
Tensiones de torsión | ||||
T | ||||
Diagramas | ||||
Resultados (simulación modal) | ||||
Frecuencia modal | ||||
F1 0,54 Hz | ||||
F2 0,95 Hz | ||||
F3 2,27 Hz | ||||
F4 4,15 Hz | ||||
F5 6,70 Hz | ||||
F6 7,27 Hz | ||||
F7 10,5 Hz | ||||
F8 26,73 Hz | ||||
| ... | ||||
Estado | ||||
Solucionador | ||||
Opciones del menú contextual de los nodos del navegador
Además de las entradas normales del menú contextual, como la visibilidad, los siguientes comandos de menú contextual son específicos del entorno Análisis de estructura:
| Nodo de navegador | Comando | Descripción |
|---|---|---|
| Ensamblaje | Crear simulación | Muestra el cuadro de diálogo Crear nueva simulación, que permite modificar las propiedades de simulación seleccionadas. |
| Parámetros de análisis de estructura | Muestra el cuadro de diálogo Parámetros de análisis de la estructura, que permite modificar las propiedades de simulación seleccionadas. | |
| Simulación | Activar | Convierte la simulación seleccionada en la simulación activa. Desactiva la actual simulación, si la hubiera. |
| Editar | Muestra el cuadro de diálogo Editar propiedades de simulación, que permite modificar las propiedades de simulación seleccionadas. | |
| Simular | Ejecuta la simulación para obtener resultados de las entradas reales. | |
| Copiar simulación | Copia la simulación seleccionada y la pega en el navegador del documento actual, con lo que se convierte en la simulación activa. | |
| Eliminar | Suprime la simulación seleccionada. | |
| Nodos | Nodo personalizado | Permite añadir un nodo a una viga seleccionada previamente. |
| Vigas | Materiales de viga | Muestra el cuadro de diálogo Material de viga, que permite realizar asignaciones de materiales alternativos con fines de análisis. |
| Propiedades de viga | Muestra el cuadro de diálogo Propiedades de viga, que permite realizar asignaciones de materiales alternativos con fines de análisis. | |
| Materiales | Materiales de viga | Muestra el cuadro de diálogo Material de viga, que permite realizar asignaciones de materiales alternativos con fines de análisis. |
| Secciones | Propiedades de viga | Muestra el cuadro de diálogo Propiedades de viga, que permite realizar asignaciones de materiales alternativos con fines de análisis. |
| Vínculos rígidos | Vínculo rígido | Muestra el cuadro de diálogo Vínculo rígido para definir un vínculo rígido. |
| Liberaciones | Liberación | Muestra el cuadro de diálogo Liberar para definir una liberación. |
| Restricciones | Editar | Muestra el cuadro de diálogo Editar restricción (tipo) de acuerdo con el tipo seleccionado. Las restricciones se pueden modificar en cualquier momento del proceso. |
| Reacciones | Muestra el cuadro de diálogo Reacciones que contiene las fuerzas de reacción y los pares de reacción. | |
| Suprimir | Suprime la restricción seleccionada. | |
| Desactivar | Elimina la restricción seleccionada de los componentes que se van a analizar. | |
| Cargas | Editar (tipo de carga) | Muestra el cuadro de diálogo Editar (tipo de carga) de acuerdo con el tipo seleccionado. Puede definir o modificar los parámetros de carga. |
| Desactivar | Elimina la carga seleccionada de los componentes que se van a analizar. | |
| Suprimir | Suprime la carga seleccionada. | |
| Resultados | Activar | Convierte en actual el resultado de simulación seleccionado y lo muestra en la región gráfica. El comando se desactiva cuando no se puede usar. |
| Simular | Ejecuta la simulación para obtener resultados de las entradas reales. |
Iconos de los nodos del navegador
Puede ver los nodos y las vigas que incluye la estructura en las carpetas de nodos y vigas.
Es posible visualizar las cargas y restricciones aplicadas en las carpetas de cargas y restricciones.
Liberaciones y vínculos rígidos
Puede ver la lista de liberaciones y vínculos rígidos en las carpetas de liberaciones y vínculos rígidos.
Esta carpeta muestra los diferentes análisis de la estructura que se han realizado teniendo en cuenta las condiciones definidas.
Pulse en el resultado que desee que se muestre en la ventana gráfica.
Cuando se realiza un análisis modal, se crea la carpeta Frecuencia modal.
Pulse con el botón derecho en la carpeta Diagramas para mostrar los diagramas de las vigas seleccionadas o ajustar las escalas de diagrama.
Esta carpeta muestra los diferentes análisis de la estructura que se han realizado teniendo en cuenta las condiciones definidas.
Cuando se crea una simulación y el modelo de estructura de ensamblaje se convierte automáticamente en vigas y nodos, se muestran mensajes sobre materiales de vigas y secciones transversales insuficientes.
Cuando se ejecuta una simulación, se muestran todos los mensajes sobre la simulación.
Pulse con el botón derecho y seleccione Cómo para abrir una página de la Ayuda con una lista de errores y advertencias que se pueden producir cuando se ejecutan simulaciones, y sugerencias para su resolución.
La ficha Análisis de estructura se compone de una serie de paneles, cada uno de los cuales contiene uno o varios comandos agrupados para facilitar el acceso. Cada panel tiene un nombre.
La ficha Análisis de estructura se compone de los siguientes paneles:
Parámetros de análisis de la estructura: ficha General
Los parámetros de análisis de la estructura se aplican a todas las simulaciones de estructuras. Siempre que se inicia una nueva simulación de estructura, se usan estas preferencias. Puede anular la configuración global modificando las propiedades en las distintas simulaciones.
En esta sección se describen los controles de la ficha General.
| Visualización contextual | ||
| Utilizar visualización contextual en la aplicación | Seleccione esta opción para utilizar la visualización contextual en el entorno de Análisis de estructura. La visualización contextual es el método definido por defecto para la edición. | |
| Colores | ||
| Haga clic en las flechas que aparecen al final del campo de edición para abrir el cuadro de diálogo Color. Puede especificar los colores de visualización de cargas, restricciones, gravedad, nodos, nodos personalizados, vigas y vínculos rígidos. | ||
| Escalas | ||
| Especifica el tamaño de los nodos, las cargas y las restricciones como un porcentaje del cuadro delimitador del modelo. | ||
| Distancia de inserción inicial del identificador | ||
| Especifica la distancia de desplazamiento inicial de los identificadores en relación a la ubicación del modelo en la que se pulsa. El valor es un porcentaje de la diagonal del cuadro delimitador del modelo. Los cambios realizados en este parámetro no afectan a las posiciones de los identificadores existentes. | ||
Parámetros de análisis de la estructura: ficha Modelo de viga
Los parámetros de análisis de la estructura se aplican a todas las simulaciones de estructuras. Siempre que se inicia una nueva simulación de estructura, se usan estas preferencias. Puede anular la configuración global modificando las propiedades en las distintas simulaciones.
En esta sección se describen los controles de la ficha Modelo de viga.
| Modelo de viga | ||
| Crear vínculos rígidos | Permite crear vínculos rígidos manualmente. Desactive la casilla para no crear automáticamente vínculos rígidos durante la conversión de modelo. Puede crearlos manualmente según sus requisitos y preferencias. | |
| Tolerancia | Especifique la distancia máxima entre las vigas que se debe tener en cuenta para la conversión automática. Cuando la distancia entre dos vigas es menor que los tamaños de las secciones multiplicado por la tolerancia, se crea una conexión de vínculo rígido entre los nodos más cercanos. El rango de valores válidos va de -100% a 500%. Si el valor se establece en 0, las vigas se situarán a la derecha todas juntas. Debido a una imprecisión, es posible que, aunque las vigas sean adyacentes, no estén conectadas. Por lo tanto, el valor por defecto se establece en 2. Los valores positivos crean vínculos rígidos entre las vigas con separaciones entre ellos, por ejemplo, la soldadura de separación. Los valores negativos definen que debe haber una intersección entre las vigas para crear vínculos rígidos. Para obtener más información sobre estas reglas que se aplican durante la conversión automática de un ensamblaje de estructura, consulte el tema Conversión automática de modelos en la Ayuda. | |
| Recortar extremos de viga biselados | Cuando se activa esta opción, los solapamientos se recortan durante la conversión automática del modelo. | |
| Modelos originales | ||
| Mostrar como: | Especifica los parámetros de visibilidad por defecto de todos los componentes (vigas y otras piezas) tras la conversión.
| |
Parámetros de análisis de la estructura: ficha Solucionador
La configuración del solucionador de análisis de estructura se aplica a todas las simulaciones. Siempre que se inicia una nueva simulación, se usan estas preferencias. Puede anular la configuración global modificando las propiedades en las distintas simulaciones.
En esta sección se describen los controles de la ficha Solucionador.
El algoritmo dsc permite calcular una estructura con liberaciones.
Para cualquier viga, en la que se haya definido cualquier tipo de análisis, con las siguientes liberaciones:
Se efectúan las siguientes operaciones:

El elemento dsc es un elemento de dos nodos, en el que las fueras de nodo se generan de acuerdo a la siguiente fórmula:
El uso de elementos dsc permite definir liberaciones elásticas en una viga.
Parámetros de análisis de la estructura: ficha Diagramas
Establece opciones de visualización de los diagramas de viga.