Los 7 mejores programas de CAE y CAD de 2023.

Con la creciente complejidad de los sistemas de software, la simulación se ha establecido como una herramienta esencial en su desarrollo. Esto se debe a que los productos avanzados a menudo cuentan con sistemas intrincados e interconectados que deben interactuar de manera impecable. Gracias al software de simulación, los desarrolladores pueden ensayar sus sistemas en un contexto simulado, identificar posibles fallos y realizar ajustes necesarios antes de su lanzamiento al mercado. Esta práctica no solo reduce costes y tiempo, sino que también permite a los ingenieros corregir deficiencias del diseño antes de que se conviertan en inconvenientes mayores.

En este panorama, los productos de CAE (Computer Aided Engineering, por sus siglas en inglés) han ganado un protagonismo notable, consolidando su posición con un valor de mercado de 9.160 millones de dólares en 2022. Se estima un futuro aún más prometedor, con el mercado global proyectado a alcanzar los 12.160 millones de dólares en 2029. A propósito de esta tendencia, en este artículo exploramos los beneficios de estos sistemas, su importancia en el desarrollo de estructuras complejas y presentamos ejemplos de softwares CAE destacados y altamente eficientes.

Para comenzar, es pertinente aclarar: ¿Qué es CAE?

¿Qué es CAE y cómo contribuye a la ingeniería de software?

CAE, acrónimo de "ingeniería asistida por ordenador", se refiere a un proceso basado en software que aprovecha simulaciones y análisis generados por computadora para evaluar y optimizar diseños antes de proceder con la fabricación física del producto.

En las industrias en las que el diseño y la fabricación de productos son estándar, tales como la automoción, el aeroespacial y los sectores de bienes de consumo, CAE es una herramienta esencial para el proceso de ingeniería. Los ingenieros pueden utilizar software de simulación de ingeniería para simular el comportamiento del producto en diferentes condiciones, tales como temperatura, presión o carga. Esto les permite predecir posibles problemas y optimizar el diseño del producto, asegurando un producto acabado de mayor calidad.

El uso del software CAE tiene muchas ventajas para la ingeniería del software. Permite identificar posibles defectos y debilidades del diseño antes de que comience el proceso de producción, reduciendo la probabilidad de errores o retiradas costosas. Mediante software de simulación, los ingenieros asistidos por ordenador también pueden optimizar el diseño del producto, asegurándose de que cumple con los criterios de rendimiento requeridos.

El software de simulación también puede contribuir a reducir la huella ecológica del desarrollo del producto, lo que es una ventaja añadida. Mediante el modelado y prueba de productos virtualmente, los ingenieros pueden identificar oportunidades para reducir la cantidad de materias primas requeridas o mejorar la eficiencia energética del producto. Este enfoque puede comportar reducciones notables tanto de residuos como de consumo de energía, ayudando a las empresas a alcanzar sus objetivos de sostenibilidad.

A medida que pasa el tiempo, tanto las tecnologías como las industrias que las utilizan son cada vez más complejas. En consecuencia, no todo el software CAE puede probar de forma eficaz el amplio abanico de funciones que requieren las soluciones modernas. Es fundamental buscar productos CAE ampliamente utilizados que puedan satisfacer todas sus demandas.

¿Por qué debería utilizar paquetes CAE principales?

Dos hombres trabajando en un software CAE. Crédito de imagen: Dessalpica.

Un paquete CAE normalmente incluye varios módulos que permiten distintos tipos de análisis, como el análisis de elementos finitos (FEA), la dinámica de fluidos computacional (CFD) y el análisis electromagnético. Es posible adaptar estos módulos para adaptarse a las necesidades particulares de distintas industrias.

El uso de paquetes CAE convencionales es esencial porque ofrecen la tecnología y herramientas más actualizadas para los ingenieros. Tienen una amplia base de usuarios y su software se actualiza continuamente, asegurando la compatibilidad con otros paquetes de software y minimizando el riesgo de errores o errores. El software CAE convencional también se utiliza ampliamente en la industria, por lo que los ingenieros con experiencia en estos paquetes son muy buscados por los empresarios.

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Aunque los paquetes CAE antiguos aún pueden ser funcionales, los paquetes CAE modernos ofrecen importantes ventajas que pueden ahorrar tiempo, reducir costes y aumentar la precisión. Una razón importante para utilizar paquetes CAE modernos es su capacidad para manejar simulaciones complejas. A medida que la tecnología avanza y los productos se vuelven más complejos, las simulaciones necesarias para probarlos se vuelven más complejas. Los paquetes CAE modernos se han diseñado específicamente para manejar estas simulaciones complejas, proporcionando resultados más rápidos y precisos que los paquetes más antiguos.

Otro motivo para utilizar paquetes CAE modernos es su integración con otras herramientas de software. Los paquetes de software contemporáneos pueden integrarse fácilmente con otras herramientas de software, incluido el software de diseño asistido por ordenador (CAD), simplificando la transición del diseño al análisis. Esta integración permite también que los datos se compartan fácilmente entre dispositivos, reduciendo el riesgo de errores de datos y garantizando la coherencia en las diferentes etapas del proceso de ingeniería.

Por último, los paquetes CAE modernos a menudo ofrecen interfaces de usuario y funciones mejoradas que los hacen más fáciles de utilizar y eficientes. Con interfaces intuitivas y herramientas potentes, los ingenieros pueden pasar menos tiempo navegando por software complejo y más tiempo en diseño y análisis. Los paquetes CAE modernos a menudo tienen mejores herramientas de visualización, que permiten un análisis más detallado y preciso de las simulaciones.

Por supuesto, todas las empresas son únicas con sus demandas específicas y los sistemas que desean desarrollar. Si su empresa quiere trabajar únicamente con un software CAE hecho a medida que se ajuste perfectamente a sus necesidades empresariales, consulte La experiencia de Yalantis y comienza a crear tu propio software CAE.

Ahora observamos algunas de las mejores opciones CAE del mercado.

Los 7 mejores productos de software CAE en 2023

Aunque existe una gran variedad de productos de software CAE disponibles, no todos son de la misma calidad. En esta sección, exploraremos algunos de los mejores productos CAE de 2023 y examinaremos sus características y beneficios:

1. ANSYS: precios disponibles bajo petición

Fuente: Ansys.com

Ansys es una de las soluciones CAE más utilizadas en el mundo y ofrece un conjunto completo de herramientas para la simulación de ingeniería, la optimización del diseño y el desarrollo de productos:

• Análisis estructural: ANSYS permite la simulación y el análisis de estructuras complejas, incluidas técnicas avanzadas como la dinámica explícita, el análisis de fatiga y el análisis acústico.
• Dinámica de fluidos: ANSYS simula el flujo de fluidos, incluyendo el flujo laminar/turbulento, compresible/incompresible y módulos especializados para flujo multifásico, reacciones químicas e interacción fluido-estructura.
• Electromagnética: ANSYS simula fenómenos electromagnéticos, incluidos campos magnéticos estáticos/transitorios, electrostática y electromagnética.
• Simulación de sistemas: ANSYS modela sistemas mecánicos, eléctricos e hidráulicos, sistemas de control y software empotrado, con módulos especializados para simulaciones mecatrónicas y multifísicas.
• Optimización del diseño: ANSYS admite varios tipos de optimización, incluidos algoritmos de optimización avanzados como algoritmos genéticos y optimización de enjambre de partículas.
• Complementos: ANSYS tiene complementos e integraciones de terceros, tales como módulos especializados para el modelado de materiales y análisis de fatiga. ANSYS también se integra con diversas soluciones de software CAD (Diseño asistido por ordenador) para facilitar la importación y exportación de modelos.
• Informática de alto rendimiento: ANSYS está diseñado para clusters de computación de alto rendimiento (HPC), que admite la informática distribuida y el procesamiento paralelo para la simulación rápida de modelos grandes y complejos.

2. Siemens NX: a partir de 219 £/mes

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Fuente: Develop3d.com

Siemens NX ofrece una gama de herramientas para diseñar, ingeniería y simular productos complejos:

• Diseño CAD: Siemens NX ofrece herramientas CAD 3D, tales como dibujos, extrusión, barrido, lofting y modelado de superficies.
• Simulación: Siemens NX admite análisis estáticos y dinámicos, análisis térmicos y de flujo de fluidos y escenarios como la fatiga, el impacto y el análisis acústico.
• CAM (fabricación asistida por ordenador): Siemens NX admite CAM para crear rutas de máquinas-herramienta CNC para operaciones tales como taladrado, fresado y torneado.
• Fabricación aditiva: Siemens NX incluye herramientas para diseñar y simular procesos de fabricación aditiva, como la impresión 3D.
• Validación del diseño: Siemens NX permite estudios de diseño, optimización y análisis de tolerancia para analizar el impacto de las tolerancias de fabricación.
• Colaboración: Siemens NX admite la colaboración entre los miembros del equipo con herramientas para compartir y revisar diseños.
• Visualización y renderización: Siemens NX ofrece herramientas de visualización y renderización para representaciones fotorealistas, incluida la visualización VR y AR.

3. SimScale: el precio se adapta a sus necesidades

Fuente: Simscale.com

SimScale es una solución de software basada en nube que proporciona una gama de herramientas de simulación para diseñar, probar y optimizar productos complejos:

• Importación y malla CAD: SimScale utiliza modelos CAD y produce mallas para el análisis de elementos finitos.
• Simulación: SimScale ofrece diversas herramientas de simulación, como análisis estático y dinámico lineal/no lineal, análisis de flujo térmico y de fluidos y simulación multifísica.
• Optimización: SimScale optimiza los diseños para el rendimiento, coste u otros criterios, con variables y objetivos de diseño.
• Colaboración: SimScale permite la colaboración en tiempo real y el intercambio de resultados entre los miembros del equipo.
• Postprocesamiento: SimScale analiza los resultados de la simulación con visualizaciones y generación de informes.
• Biblioteca de la comunidad: SimScale ofrece plantillas de simulación preconstruidas para sistemas HVAC, flujo de fluidos y análisis estructural.

4. COMSOL: El precio se adapta a tus necesidades

Fuente: Comsol.com

COMSOL Multiphysics es una solución de software CAE multifísica que permite a los usuarios simular y analizar sistemas físicos complejos:

• Modelización multifísica: COMSOL simula múltiples fenómenos físicos a la vez, combinando módulos de mecánica, dinámica, transferencia de calor y mucho más.
• Geometría y malla: crea modelos 3D y mallas de alta calidad con las herramientas integradas de COMSOL.
• Solucionador y control de simulación: los algoritmos avanzados de COMSOL y la computación paralela permiten un análisis complejo del sistema con opciones de estado estacionario, transitorio y de dominio de frecuencia.
• Postprocesamiento: COMSOL permite analizar y visualizar simulaciones que den lugar a tramas, animaciones y gráficos.
• Creador de aplicaciones: con este software, puede crear aplicaciones de simulación personalizadas para industrias o usuarios específicos con una interfaz integrada.
• LiveLink: COMSOL se integra con otras aplicaciones de software para diseños optimizados y automatización del flujo de trabajo.
• Bibliotecas de modelos: los usuarios pueden iniciar nuevas simulaciones rápidamente con las bibliotecas de modelos preconstruidas de COMSOL para fenómenos físicos.

5. Fusion 360: a partir de 70 $/mes

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Fuente: autodesk.com

Fusion 360 es un software basado en nube que proporciona un conjunto completo de herramientas para diseñar, ingeniería y simular modelos 3D:

• Diseño: Fusion 360 ofrece una amplia gama de herramientas para diseñar modelos 3D, que incluyen formas libres mediante el modelado T-spline.
• Simulación: Fusion 360 posee un motor de simulación robusto que permite a los usuarios probar sus diseños para la resistencia, la durabilidad y el rendimiento. El software está equipado para realizar análisis tanto de naturaleza estática como dinámica.
• CAM: Fusion 360 admite CAM para crear trayectos de herramienta para máquinas CNC, incluidas rutas de herramienta 2D y 3D, operaciones de perforación, fresado y torneado.
• Colaboración: Fusion 360 es un software basado en nube para la colaboración en tiempo real en proyectos. Varios usuarios pueden colaborar en un diseño simultáneamente y compartir sus creaciones con otros.
• Complementos: Fusion 360 ofrece complementos para el diseño generativo, renderización, animación y más para ampliar su funcionalidad.

6. Inventor: a partir de 290 $/mes

El inventor encuentra una amplia aplicación en la industria de la ingeniería, así como en la fabricación. A continuación se muestran algunas de las principales características y capacidades de Inventor:

• Modelado 3D: Inventor ofrece herramientas de diseño paramétrico, modelado de ensamblajes y edición directa para crear modelos 3D de sistemas mecánicos.
• Simulación y análisis: el software admite FEA, análisis de movimiento, análisis de estrés, análisis térmico y simulación de comportamiento de fluidos y gases.
• Visualización y renderización: Inventor incluye herramientas de visualización y renderización para crear imágenes y animaciones en 3D de alta calidad.
• Integración CAM: Inventor está integrado con el software CAM para generar rutas de herramientas CNC directamente a partir de modelos 3D.
• Colaboración y uso compartido: el software admite la colaboración basada en la nube, el control de versiones y los flujos de trabajo automatizados para el trabajo en equipo en proyectos complejos.
• Complementos y extensiones: Inventor ofrece complementos y extensiones para el diseño de chapa, tuberías y tubos y diseño de moldes.

7. Solid Edge: a partir de 75 £/mes

Solid Edge está diseñado para ayudar a los ingenieros y fabricantes a diseñar y optimizar sistemas mecánicos, desde el concepto inicial hasta la fabricación final:

• Modelado 3D: Solid Edge ofrece técnicas de diseño paramétrico, modelado de ensamblajes, modelado directo y superficies para crear modelos 3D de sistemas mecánicos.
• Simulación y análisis: el software admite varios tipos de análisis, como el análisis de elementos finitos (FEA), el análisis de movimiento, el análisis de tensiones y el análisis térmico.
• Fabricación aditiva: Solid Edge incluye herramientas especializadas para diseñar y optimizar prendas para procesos de fabricación aditiva como la impresión 3D. El software admite FDM, SLS y SLA para ese propósito.
• Diseño eléctrico: el software proporciona herramientas para diseñar y documentar sistemas eléctricos. Solid Edge admite captura esquemática, diseño de paneles y diseño de cableado 3D.
• Integración CAM: Solid Edge está integrado con el software CAM, que permite a los usuarios generar rutas de herramientas para máquinas CNC directamente desde sus modelos 3D.
• Colaboración y uso compartido: Solid Edge admite la colaboración basada en nube, el control de versiones y los flujos de trabajo automatizados, facilitando la colaboración de los equipos en proyectos complejos.
• Visualización y renderización: Solid Edge incluye herramientas de visualización y renderización que permiten a los usuarios crear imágenes y animaciones en 3D realistas de sus diseños para ayudarles a comunicarlos a los demás.

Cada uno de estos paquetes posee diferentes características que los hacen adecuados para aplicaciones diversas, pero todos comparten un compromiso común con la calidad y la fiabilidad. Estas herramientas pueden ayudar a alcanzar los objetivos con mayor rapidez, eficacia y precisión, tanto si está desarrollando un producto nuevo, evaluando los sistemas actuales o haciendo investigación y desarrollo.

¿Cuál es el mejor software para crear modelos 3D para la simulación?

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Hay muchos programas de diseño 3D disponibles que cualquiera puede utilizar y utilizar para preparar modelos 3D. El reto es que la mayoría de los disponibles son caros o difíciles de aprender y requieren mucho tiempo para aprender. Tanto para principiantes como para profesionales que deseen un precio asequible, recomendamos utilizar SelfCAD.

SelfCAD se ha diseñado para usuarios de todos los niveles y puede utilizarlo para crear diseños sencillos y complejos con facilidad. Viene con herramientas potentes como dibujar y dibujar, generadores de formas, pinceles de escultura, así como un potente motor de renderización en 3D que puede utilizar para generar renderizaciones fotorealistas de sus diseños.

Además de ser un programa de diseño 3D, también puede utilizar SelfCAD para preparar sus modelos para la impresión 3D. Viene con un cortador online integrado que puede utilizar para cortar sus modelos y obtener el código G para la impresión 3D. El cortador 3D de SelfCAD es fácil de utilizar y es compatible con la mayoría de las impresoras 3D FDM habituales disponibles.

Envolvente

La capacidad de simular sistemas y productos físicos complejos mediante modelos informáticos avanzados ha mejorado significativamente el proceso de diseño y prueba. A medida que avanza la tecnología, podemos anticipar la aparición de soluciones de software CAE aún más avanzadas en el futuro. Actualmente, los ingenieros y diseñadores pueden utilizar las numerosas ventajas que ofrecen los paquetes CAE ampliamente utilizados para superar los límites de la innovación y desarrollar productos más seguros, más efectivos y fiables que nunca.

Le agradecemos que se haya tomado el tiempo de leer el artículo y esperamos que haya encontrado la información que estaba buscando. Le animamos a comentar cualquier duda o sugerencia, ¡gracias!€

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