7 Ventajas de NX CAD para Simulación

Valida tus diseños con precisión y descubre cómo mejorar tus procesos de desarrollo.

¿Buscas validar tus diseños con precisión antes de la fabricación? Con NX CAD para simulación es posible garantizar la integridad y el rendimiento de tus modelos en entornos virtuales. En este artículo conocerás 7 ventajas clave de la simulación integrada en NX CAD que —siempre dentro de un flujo de trabajo CAE— transformarán tu proceso de validación. Exploraremos desde la precisión en análisis estructural hasta la creación de gemelos digitales, pasando por optimización topológica y reducción de prototipos físicos. Además, descubrirás cómo DEPLM, partner de Siemens, asesora y capacita en simulación integrada en NX CAD para maximizar cada una de estas capacidades.

1. Aumentar la Precisión de los Análisis Estructurales con FEA

Aumentar la precisión de los análisis estructurales con FEA permite detectar fallos y concentraciones de esfuerzo en fases tempranas del diseño evitando retrabajos costosos. La simulación numérica basada en el método de elementos finitos (FEA) analiza la respuesta mecánica de piezas bajo cargas específicas, garantizando resultados comparables a ensayos físicos. Por ejemplo, en 2021 un fabricante automotriz validó el chasis de un nuevo modelo con NX Nastran y redujo la desviación experimental a menos del 3 %, acelerando la homologación.

Para profundizar en análisis estructural FEA, DEPLM ofrece asesoría especializada y configuración de solver en NX CAD.

Antes de pasar al rendimiento de fluidos, cabe destacar que la exactitud del FEA en NX CAD se basa en un mallado adaptativo que ajusta densidad y calidad según la geometría, mejorando la convergencia y la fiabilidad de los resultados. Esta robustez abre paso a la optimización de sistemas de fluidos en entornos CAD.

2. Optimizar el Rendimiento de Fluidos mediante CFD

Optimizar el rendimiento de fluidos mediante CFD aporta un análisis detallado de flujos internos y externos, identificando regiones de recirculación, presión y pérdida de carga. La simulación de dinámica de fluidos (CFD) integrada en NX CAD combina mallas hexaédricas y tetraédricas con solvers de turbulencia avanzados, permitiendo predecir el comportamiento bajo diferentes condiciones de operación. Por ejemplo, en 2022 un fabricante de bombas industriales utilizó NX CFD para mejorar la eficiencia volumétrica en un 12 % y reducir el ruido mecánico.

DEPLM complementa este proceso con capacitación en simulación de dinámica de fluidos CFD y ajuste de parámetros de turbulencia.

A continuación, se ilustran las etapas típicas de un estudio CFD en NX CAD:

1. Preparación de la geometría: Eliminación de vacíos y creación de la zona de fluido.
2. Mallado: Generación de mallas conformes con refinamientos locales.
3. Configuración de solver: Selección de modelo de turbulencia y condiciones de contorno.
4. Análisis y post-procesado: Visualización de vectores de velocidad, líneas de corriente y mapas de presión.

Estas fases optimizadas conducen naturalmente a la validación de mecanismos dinámicos, tema que exploraremos a continuación.

3. Validar Comportamientos Dinámicos con Simulación de Movimiento

Validar comportamientos dinámicos con simulación de movimiento ofrece una visión completa de mecanismos, ensamblajes y sistemas multibody en condiciones de operación. La simulación de movimiento en NX CAD modela articulaciones, contactos y fuerzas inerciales para predecir trayectorias, vibraciones y posibles interferencias. Por ejemplo, en un proyecto de maquinaria industrial, un integrador comprobó el ciclo de una prensa hidráulica reduciendo el riesgo de colisión mecánica en un 85 %.

DEPLM apoya esta validación con servicios de capacitación en simulación de movimiento con NX.

Los principales beneficios de la simulación de movimiento incluyen:

• Análisis de cinemática y dinámica de ensamblajes complejos.
• Detección temprana de topes y colisiones durante el recorrido.
• Ajuste de parámetros de amortiguación y resortes para suavizar operaciones.

Estos resultados robustos conducen de forma natural a la necesidad de evaluar efectos térmicos, un aspecto crucial en entornos extremos.

4. Mejorar el Análisis Térmico para Condiciones Extremas

Mejorar el análisis térmico para condiciones extremas garantiza la fiabilidad de componentes sometidos a temperaturas elevadas o criogénicas, anticipando deformaciones y esfuerzos térmicos. El análisis térmico en NX CAD utiliza solvers dedicados que simulan conducción, convección y radiación, proporcionando mapas de temperatura y distribuciones de calor. Por ejemplo, un fabricante de electrónica de potencia validó el comportamiento a 600 °C reduciendo el sobrecalentamiento en un 20 %.

DEPLM asesora en la parametrización de cada esquema térmico dentro del entorno CAD.

Estos valores demuestran la robustez de NX CAD en escenarios extremos y preparan el camino hacia la reducción de costos al minimizar prototipos físicos.

5. Reducir Costos de Prototipos Físicos con Simulación Virtual

Reducir costos de prototipos físicos con simulación virtual es posible gracias a modelos digitales que reproducen comportamiento real sin invertir en piezas de prueba. La simulación integrada en NX CAD facilita iteraciones rápidas, pruebas de resistencia y validación de ensamblajes antes de producir cualquier componente. Según McKinsey & Company (2021) 

A continuación, se presenta un listado de beneficios de la simulación virtual:

• Disminución de inversiones en moldes y utillajes.
• Reducción de iteraciones físicas hasta en un 70 %.
• Evaluación de múltiples escenarios de carga sin reingeniería.

Estos beneficios generan ahorros inmediatos y allanan el camino para agilizar el ciclo de desarrollo mediante optimización topológica.

6. Agilizar el Ciclo de Desarrollo con Optimización Topológica

Agilizar el ciclo de desarrollo con optimización topológica impulsa diseños ligeros y resistentes eliminando material innecesario. La optimización topológica integrada en NX CAD emplea algoritmos de inteligencia computacional para sugerir geometrías óptimas según restricciones de carga y fabricación. Por ejemplo, un equipo aeroespacial utilizó esta herramienta en 2023 para reducir el peso de un soporte en un 40 % manteniendo la rigidez estructural. Según la Universidad de Cambridge (2020) esta técnica acelera la exploración de diseños un 45 %.

DEPLM ofrece consultoría para integrar la optimización topológica en flujos de trabajo PLM.

El proceso de optimización incluye:

1. Definición de volumen de diseño y áreas no modificables.
2. Asignación de cargas y condiciones de contorno.
3. Ejecución iterativa del solver topológico.
4. Post-procesado y refinamiento CAD de la geometría generada.

Con estas etapas claras se facilita el salto a la creación de gemelos digitales, último foco de nuestra lista.

7. Fortalecer la Toma de Decisiones con Gemelos Digitales

Fortalecer la toma de decisiones con gemelos digitales permite replicar virtualmente productos, sistemas y procesos para realizar pruebas en tiempo real y escenarios “what-if”. Un gemelo digital en NX CAD une CAD, CAE y datos de IoT para monitorizar rendimiento y facilitar mantenimientos predictivos. Por ejemplo, un operador de turbinas eólicas creó un gemelo digital que anticipó fallos en cojinetes reduciendo paradas no planificadas en un 60 %.

DEPLM asesora en la integración de gemelos digitales con Simcenter 3D y plataformas PLM como Teamcenter para maximizar el análisis de datos.

Gracias a este nivel de digitalización, las decisiones de diseño y producción se basan en datos reales y simulaciones avanzadas, cerrando el ciclo de validación virtual con la máxima precisión.

Preguntas Frecuentes (FAQ)

¿Qué es la simulación integrada en NX CAD?

La simulación integrada en NX CAD permite a los ingenieros ejecutar análisis estructurales, dinámicos, fluidos y térmicos dentro del mismo entorno CAD. Al consolidar diseño y validación, se minimizan errores de transferencia de datos y se acelera la iteración de modelos. Esta combinación de CAD y CAE ofrece un enfoque unificado de design-through-analysis, mejorando la precisión y reduciendo la dependencia de prototipos físicos.

¿Cómo validar diseños con NX CAD antes de fabricar?

Para validar diseños con NX CAD, primero se prepara la geometría eliminando incongruencias y definiendo zonas de interés. Luego se selecciona el tipo de análisis (FEA, CFD, térmico o de movimiento) y se configura el solver con cargas y condiciones de contorno. Tras ejecutar la simulación, se interpretan los resultados mediante mapas de tensiones, líneas de corriente o distribuciones térmicas. Finalmente, se ajusta el modelo CAD y se reitera hasta cumplir requisitos funcionales y normativos.

¿Cuáles son los tipos de simulación disponibles en NX CAD?

NX CAD ofrece simulaciones de análisis estructural (FEA), dinámica de fluidos (CFD), simulación de movimiento multibody, análisis térmico y optimización topológica. Cada módulo emplea solvers especializados que garantizan precisión y escalabilidad, desde piezas individuales hasta sistemas complejos. Gracias a esta amplitud de funcionalidades, se pueden validar diseños completos sin salir del entorno CAD, impulsando un enfoque simulation-driven design.

¿Por qué es importante la optimización topológica en el diseño?

La optimización topológica elimina material redundante y sugiere geometrías de alta eficiencia mecánica, contribuyendo a piezas más ligeras y de mejor rendimiento. Al integrar esta tecnología en etapas tempranas, se reducen iteraciones y costos de fabricación. Además, facilita la adaptación a procesos de manufactura avanzada, como la impresión 3D. De este modo, la optimización topológica se convierte en un pilar para acelerar el desarrollo y asegurar la viabilidad de productos innovadores.

¿Cómo ayuda DEPLM en la implementación de simulación en NX CAD?

DEPLM ofrece consultoría experta, implementación personalizada y capacitación práctica en todas las fases de simulación de NX CAD. Sus servicios abarcan desde la configuración de solvers FEA y CFD hasta la creación de gemelos digitales con Simcenter 3D. Gracias a su experiencia certificada por Siemens Digital Industries Software, DEPLM garantiza una adopción eficiente de herramientas CAE y acelera el retorno de la inversión en proyectos de ingeniería.

En resumen, NX CAD para simulación ofrece un abanico de capacidades que elevan la precisión de validación, reducen costos de desarrollo y aceleran el lanzamiento de productos. Cada ventaja, desde el análisis estructural hasta los gemelos digitales, está respaldada por solvers avanzados e integrada en un flujo de trabajo único. Al contar con la asesoría experta de DEPLM, las empresas obtienen no solo licencias, sino una implementación a medida que maximiza el potencial de Siemens NX. Explora cómo DEPLM puede impulsar tus proyectos: visita este enlace para más información y solicita tu asesoría hoy mismo.