Diseño Asistido por Ordenador - Tema 1: Introducción

Un conjunto de documentos gráficos que describen un modelo, con suficiente detalle para permitir la fabricación de prototipos y la validación del diseño.

Un modelo a escala real o parcial que se utiliza para probar y validar un diseño antes de la producción en masa.

El proceso de construir prototipos para evaluar el diseño y detectar errores antes de la producción final.

Pruebas que se realizan en prototipos para detectar deficiencias y validar el diseño.

Documentación detallada que describe un sistema e incluye información como esquemas de montaje y lista de componentes.

Un proceso iterativo de diseño que busca un diseño que satisfaga los requisitos a través de la exploración de posibilidades.

Diseño Asistido por Computador

Un sistema de diseño basado en el uso de computadoras para ayudar al proceso creativo y de análisis.

Un método numérico que se utiliza para resolver problemas de ingeniería complejos como tensiones, deformaciones, transferencia de calor y flujo de fluidos, dividiendo la estructura en elementos interconectados que se pueden analizar individualmente.

Un modelo abstracto que representa la estructura de un objeto para el análisis por MEF, simplificando la geometría y reduciendo las dimensiones cuando es posible.

Un proceso que genera una red de elementos interconectados dentro del modelo de análisis para el análisis por MEF.

Software que se utiliza para crear el modelo de análisis y la malla de elementos finitos antes de realizar el análisis por MEF.

Software que se utiliza para visualizar los resultados del análisis por MEF, mostrando variables como tensiones, deformaciones y flujo de calor.

Un proceso de diseño que busca encontrar la forma óptima de un objeto para cumplir ciertos requisitos y restricciones.

Herramientas informáticas (CAE) que facilitan el análisis y la optimización de diseños, reduciendo la necesidad de prototipos físicos y ahorrando tiempo y dinero en el desarrollo de productos.

La capacidad de realizar análisis y optimización de diseños durante las etapas tempranas del desarrollo de un producto, permitiendo identificar y corregir errores antes de la producción, minimizando costos de reingeniería.

La disciplina del modelado de sólidos se basa en gran medida en los trabajos de Arístides Requicha y Herbert Voelcker en la Universidad de Rochester durante la década de 1970.

Una representación de objetos 3D mediante aristas aladas, propuesta por Baumgart en 1974, que utilizó operadores de Euler para editar la representación.

El desarrollo de los modeladores de sólidos comenzó a finales de la década de 1960 y principios de la década de 1970. Entre los más notables se encuentran EUCLID (Francia), PADL-1 (Universidad de Rochester), Shapes (MIT) y TIPS-1.

La década de 1990 se caracterizó por la automatización creciente en los procesos industriales, con la integración de técnicas de diseño, análisis, simulación y fabricación.

La evolución del hardware y las comunicaciones ha ampliado las posibilidades de las técnicas CAD/CAM, limitada solo por la imaginación.

El uso de CAD/CAM se ha convertido en esencial dentro del ámbito industrial, convirtiéndose en la única opción viable.

Las empresas que utilizan de manera eficiente las técnicas de CAD/CAM son capaces de mantenerse en un mercado cada vez más competitivo.

Un modelo geométrico contiene información sobre cómo transformar cada símbolo. Esta información puede ser la matriz de transformación, los valores de escala, rotación y traslación, o la posición de puntos de referencia. La elección depende de la eficiencia y el tipo de simulación.

Al dibujar cada símbolo, se debe aplicar la transformación de instanciación. Esto se implementa en código utilizando funciones como glTranslatef, glRotatef y glScalef.

Las transformaciones geométricas, como la rotación, traslación y escalado, no conmutan. Esto significa que el orden en que se aplican las transformaciones afecta el resultado final.

Las transformaciones geométricas se representan usando matrices cuadradas. Estas matrices permiten expresar una variedad de transformaciones, incluyendo traslaciones y perspectivas.

Las matrices cuadradas se utilizan para representar transformaciones como traslaciones, rotaciones y escalados.

La función glPushMatrix guarda la posición de los objetos y glPopMatrix restaura la anterior. Esto ayuda a modificar solo la transformación local sin afectar la transformación global.

El proceso de determinar las dimensiones de un objeto o producto, utilizando información de catálogos o bases de datos de distribuidores o fabricantes.

La selección del material más adecuado para la fabricación de un producto. Se considera la experiencia, la intuición y las propiedades físicas del material en función de las condiciones de uso.

El análisis del comportamiento del diseño bajo cargas y fuerzas, utilizando programas informáticos como el Análisis por Elementos Finitos (FEM).

El proceso de definir cómo se ensamblan las piezas de un producto. Se considera la rigidez deseada y se optan por métodos como remaches, encolado, tornillos, etc.

La creación de planos, instrucciones de montaje, memorias descriptivas y otra documentación técnica necesaria para la fabricación del producto.

El uso de herramientas de nesting para optimizar la distribución de las piezas en una plancha de material, minimizando los recortes y el desperdicio.

La preparación de programas para el control numérico de máquinas herramienta, a partir de la geometría del modelo almacenada en la base de datos.

La utilización de herramientas informáticas para el diseño de herramientas de producción, simulación y programación de robots para tareas como ensamblado, soldadura y pintura.

Un modelo procedural define la forma de un objeto a través de un conjunto de reglas y operaciones que se ejecutan secuencialmente, como un conjunto de instrucciones.

Un modelo basado en estructuras de datos describe un objeto utilizando estructuras de datos específicas, como listas, árboles o gráficos, para almacenar las relaciones entre sus partes.

La instanciación es el proceso de crear una copia de un objeto modelo, a menudo con posibles modificaciones, para utilizarlo en el diseño.

Un modelo jerárquico organiza los componentes de un objeto en una estructura de niveles, donde un nivel superior contiene subcomponentes agrupados.

Un modelo jerárquico heterogéneo es un tipo de modelo jerárquico donde cada nivel puede tener diferentes tipos de información y relaciones.

Un modelo multinivel homogéneo es un tipo de modelo jerárquico donde todos los niveles contienen el mismo tipo de información y estructura.

La arquitectura del sistema CAD se refiere a la organización y estructura general del sistema, incluyendo la relación entre componentes y la funcionalidad.

La interacción en un sistema CAD se refiere al conjunto de acciones y comandos que el usuario realiza para manipular, crear o modificar el modelo geométrico.

Las técnicas de interacción son los métodos específicos que utilizamos para interactuar con un sistema CAD. Ejemplos: selección, posicionamiento, entrada de transformaciones geométricas.

Las técnicas de selección nos permiten elegir objetos o elementos específicos dentro del modelo geométrico.