CATIA y SOLIDWORKS, ambos desarrollados por Dassault Systèmes, son herramientas CAD de primera línea capaces de realizar toda una serie de operaciones. Sin embargo, hay ciertos flujos de trabajo que se realizan más fácilmente utilizando CATIA V5 o 3DEXPERIENCE CATIA en lugar de SOLIDWORKS. En este blog, cubrimos las funcionalidades en las que CATIA destaca, incluyendo el manejo de grandes ensamblajes, superficies, ingeniería de sistemas y materiales compuestos, al tiempo que tocamos algunas capacidades adicionales.
Grandes ensamblajes
CATIA es bien conocido por su capacidad para manejar eficientemente grandes ensamblajes y conjuntos de datos. Esto se debe en parte a que CATIA carga los datos en la interfaz «según sea necesario». Los datos que se abren, inicialmente sólo se cargan con la definición suficiente para ser visualizados. A partir de ahí, cualquier otro dato relevante se carga una vez activado o sondeado. Como resultado, los datos se cargan más rápidamente, lo que permite una manipulación más fluida y un procesamiento de actualizaciones más rápido.
Para 3DEXPERIENCIA específicamente, los datos se extraen de una base de datos en la apertura inicial, y una copia comprimida de los datos se almacena localmente en una carpeta caché. Esta caché se actualiza constantemente a lo largo de la sesión, hasta el último evento de guardado de los datos. En aperturas posteriores, los datos se abren desde esta caché en lugar de desde la base de datos, lo que resulta en un tiempo de carga más rápido.
3DEXPERIENCE dispone de una funcionalidad «Explorar» que permite a los usuarios abrir los datos en un formato ligero antes de abrirlos en la «vista de diseño» o en la versión con muchos datos. Esto ofrece la posibilidad de visualizar y cribar los datos relevantes para abrirlos y editarlos más fácilmente.
Dentro de la Explorar app es la Filtro volumétrico que permite a los usuarios seleccionar y abrir datos en las proximidades de una pieza o subconjunto específicos. Esto ayuda a aliviar la ambigüedad de abrir datos relevantes para una pieza específica.
Superficie
Las capacidades de superficie de CATIA se consideran a menudo superiores a las de SOLIDWORKS. Muchas operaciones que producirían un resultado inesperado, un error o simplemente no están disponibles en SOLIDWORKS pueden gestionarse dentro de CATIA.
El núcleo de diseño de CATIA se adapta a las superficies de una forma distinta a SOLIDWORKS. Gracias a ello, se pueden generar geometrías de superficies más complicadas.
CATIA también tiene más funciones a disposición del usuario para las operaciones de trazado de superficies. Los barridos de naturaleza más complicada son más fáciles de conseguir porque CATIA proporciona más entradas y variables para ayudar a construir la geometría de la superficie. Las superficies independientes pueden mezclarse con continuidad tangente o curvatura con la posibilidad de controlar la tensión superficial en cada unión. Las superficies multi-sección se controlan más fácilmente con curvas guía y las geometrías de alambre no similares pueden mezclarse más fácilmente. Por ejemplo, CATIA puede construir una superficie desde un cuadrado a un perfil circular sin necesidad de dividir el círculo en cuadrantes (algo necesario en SOLIDWORKS).
Ingeniería de sistemas
Dentro de la cartera de CATIA se encuentra la capacidad de realizar Ingeniería de Sistemas Basada en Modelos (MBSE). MBSE es una estrategia de diseño que captura los entregables de todas las partes interesadas, modela el comportamiento interno y externo del sistema e incluye el 3D físico del conjunto que representa el sistema.
La ingeniería de sistemas, en sus primeras etapas, se centra en los requisitos para el éxito de un proyecto desde varios puntos de vista. Éstos se definen al principio del proceso de diseño y se abordan a lo largo del desarrollo. Diseñar de este modo garantiza la validación del sistema basándose en los resultados de todas las partes interesadas, teniendo en cuenta las operaciones, el rendimiento, las pruebas, la fabricación, el coste y el calendario, la formación y el apoyo, y la eliminación.
Dentro de un modelo desarrollado en CATIA hay cuatro tipos diferentes de datos, representados cada uno por su propio nodo en el árbol de diseño, que se utilizan para considerar todos estos elementos. Estos factores se denominan RFLP para Requisitos, Funcional, Logical, y Phística. Cada factor tiene sus propios datos específicos que se capturan dentro del nodo de cada factor del árbol de diseño.
(R) Requisitos: Este nodo del árbol permite a los usuarios enumerar, rastrear y validar las condiciones que deben cumplirse para que el producto tenga éxito y satisfaga las necesidades de todas las partes interesadas. Las partes interesadas pueden ser usuarios, clientes, accionistas y organismos de certificación, por nombrar algunos.
(F) Funcional: Los diagramas de bloques de flujo de datos se utilizan para describir la salida del sistema en función de las entradas dadas. Cada función se describe y descompone. Con el acceso a los Dymola Modelado del comportamiento App, el comportamiento también puede simularse.
(L) Lógico : Aquí se describen los componentes del sistema y sus interfaces. El nodo Lógico del árbol de diseño permite a los usuarios asociar un modelo 3D a cada componente y utilizar esos modelos para asignar el espacio y las actividades de disposición del sistema. El comportamiento de cada componente se especifica utilizando el nodo Lenguaje de modelado del comportamiento Dymola.
(P) Físico: El nodo Físico del árbol de diseño albergará los datos CAD 3D del sistema.
Materiales compuestos
CATIA proporciona una serie de funciones de diseño de materiales compuestos que no sólo no están disponibles en SOLIDWORKS, sino tampoco en muchos otros paquetes CAD.
SOLIDWORKS tiene la capacidad de crear una definición de material compuesto, pero está alojada dentro de un complemento de simulación que no envía la definición de material compuesto al CAD. Esto obliga a los diseñadores a registrar manualmente la definición de material compuesto y entregarla a fabricación. Además, no existe la posibilidad de comprobar el proceso de fabricación para asegurarse de que no hay problemas. La única forma de hacerlo es probando físicamente el proceso en un prototipo y transmitiendo cualquier problema al equipo de diseño.
CATIA ofrece muchas capacidades de diseño para desarrollar piezas de materiales compuestos:
Creación de la definición de material compuesto – Defina el contorno de Ply, el material, la dirección de las fibras, el orden de apilamiento, las interacciones entre apilamientos, los patrones de caída, el borde de fabricación y de ingeniería de la pieza, la superficie sólida y superior, etc.
Comprobación del diseño – Registre o recopile sobre la marcha información sobre las propiedades físicas o del material compuesto (área, masa, volumen, centro de gravedad). También se ofrece la posibilidad de crear cortes de sección a escala o vistas explosionadas de las capas.
Comprobación de la fabricabilidad – La Producibilidad para el tendido a mano ofrece la posibilidad de simular el proceso de estratificación manual y comprobar la deformación de la fibra, así como la anchura suficiente del rollo para acomodar el patrón plano. Los problemas derivados de una deformación excesiva o de una anchura insuficiente del rodillo pueden mitigarse generando dardos e implementando piezas cortadas/empalmes, respectivamente.
Creación de documentación de ingeniería y fabricación – CATIA ofrece la posibilidad de crear un Composite Drawing (dibujo de ingeniería) que muestra la pieza en su estado final con todas las Plies compuestas. Además, los usuarios pueden crear un Ply Book (dibujo de fabricación), que separa la definición en varias hojas de dibujo para facilitar mejor las instrucciones de fabricación y los procedimientos operativos estándar.
Exportar la definición compuesta para su reutilización – CATIA facilita la reutilización de definiciones compuestas ofreciendo la posibilidad de exportarlas a una tabla. A continuación, esta tabla puede importarse y configurarse en la nueva pieza para emular los datos heredados. Además, las piezas compuestas creadas en CATIA V5-6 pueden importarse a 3DEXPERIENCIA CATIA con historial de diseño completo.
Exportación de patrones planos para proyección láser – CATIA puede exportar el patrón plano de sus Plies a formato .cal o .ply compatible con los sistemas de proyección láser VIRTEK. Estos sistemas proyectan contornos precisos de cada pliegue sobre la superficie del utillaje para facilitar el proceso de laminado manual.
Capacidades adicionales – Importación de puntos/Splines/Lofts
Tanto SOLIDWORKS como CATIA ofrecen la posibilidad de importar puntos en el modelo CAD. Sin embargo, dentro de CATIA existe la opción de ampliar esta capacidad. Fuera de la caja, CATIA proporciona una tabla Excel incrustada con macros que permiten a los usuarios introducir coordenadas de puntos y crear simultáneamente splines a partir de esos puntos. Los usuarios también pueden generar lofts a partir de esas splines.
Capacidades adicionales – Estructura reticular para aligeramiento
3DEXPERIMENTE CATIA Diseñador de celosías ofrece la posibilidad de generar una estructura reticular con el fin de «aligerar» las piezas destinadas a impresión en 3D . Estas piezas pueden integrarse perfectamente con herramientas de validación estructural dentro de 3DEXPERIENCIA y puede exportarse fácilmente a un formato listo para impresora 3D como STL, RMF o 3MF.