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La Ingeniería Asistida por Computadora, también conocida como Computer Aided Engineering (CAE), es una herramienta que ayuda a las empresas en el desarrollo y perfeccionamiento de productos. Con ayuda de una computadora, los profesionales pueden realizar diferentes análisis como: análisis estáticos, dinámicos, de fluidos, térmicos, electromagnéticos y acústicos entre otros, que proporcionan beneficios como la reducción del tiempo en la elaboración de proyectos, aumento de la productividad, facilidad en la detección de fallas y ayuda en la identificación de soluciones.

Con ayuda de la ingeniería asistida por computadora, los profesionales de la ingeniería pueden crear prototipos virtuales de los productos. La geometría de un producto es inicialmente elaborada en un software de Computer-Aided Design (CAD). Esta geometría es importada para un sistema CAE. Una vez dentro de los sistemas, los modelos pasan por diferentes procedimientos: pre-procesamiento, procesamiento y post-procesamiento. Durante la primera etapa, son definidas las características como materiales, restricciones e interacción con elementos externos, fuerzas aplicadas, temperaturas, entre otras.

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.https://www.nvidia.com/es-la/design-visualization/solutions/engineering-simulation/
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la dinámica de fluidos computacional simula procesos químicos y físicos que representan flujos. Los software de CFD pueden estudiar sistemas y fenómenos con fluidos de características diferentes ya sea solos o en combinación tales como agua, aceite, aire, petróleo, entre otros, con estos se puede determinar las concentraciones, velocidades, presiones, temperaturas, propiedades de régimen (turbulencia), reacciones químicas, combustión, etc.

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Pares superiores: Generalmente, un par más alto, limita el contacto entre un punto o una línea . Por ejemplo, el contacto entre una leva y su seguidor es un par más alto llamado leva conjunta. Del mismo modo, el contacto entre las curvas envolventes que forman el mallado dientes de dos engranajes son articulaciones de leva.
Grados de libertad[editar]
En un mecanismo resulta de fundamental importancia determinar el número de grados de libertad, ya que ese número entero es precisamente el número de ecuaciones diferenciales de segundo orden que se requieren para describir completamente el mecanismo. El número de grados de libertad se determina a partir del número de elementos o sólidos que forman el mecanismo y de los pares cinemáticos que ligan el movimiento de unos elementos a otros. El número de grados de libertad se determina según esta fórmula:

{\displaystyle GL=n_{s}GL_{s}-\sum _{k}E_{pc,k}>0}

Donde:
{\displaystyle n_{s}}, número de sólidos o elementos que conforman el mecanismo.
{\displaystyle GL_{s}} es el número de grados de libertad por sólido (para un mecanismo plano será 3 y para un mecanismo tridimensional 6).
\displaystyle E_{pc,k}}, el número de restricciones que impone el k-ésimo par cinemático.
Un caso particular de la fórmula anterior, es el de un mecanismo plano sin enlaces redundante, donde el número de grados de libertad del mismo se pueden calcular mediante el criterio de Grübler-Kutzbach:

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Una articulación cilíndrica requiere que una línea en el cuerpo en movimiento permanezca co-lineal con una línea en el cuerpo fijo. Es una combinación de una articulación de giro y una junta deslizante. Esta articulación tiene dos grados de libertad.

Una junta esférica o esférica, requiere que un punto en el cuerpo en movimiento mantenga contacto con un punto en el cuerpo fijo. Esta articulación tiene tres grados de libertad.

Una junta plana requiere que un plano en el cuerpo en movimiento mantenga contacto con un plano en el cuerpo fijo. Esta articulación tiene tres grados de libertad.

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El análisis de un mecanismo se refiere a encontrar las velocidades, aceleraciones y fuerzas en diferentes partes del mismo, conocido el movimiento de otra parte. En función del objetivo del análisis pueden emplearse diversos métodos para determinar las magnitudes de interés entre ellos:
Pares cinemáticos
Reuleaux llama las conexiones ideales entre los enlaces de par cinemático. Hizo una distinción entre los pares más altos que se dice que tienen la línea de contacto entre los dos eslabones más bajos y pares que tienen el área de contacto entre los eslabones. J. J. Phillips, Libertad en Maquinaria, Cambridge University Press, 2006 muestra que hay muchas maneras de construir parejas que no encajan en esta clasificación simple.

Par bajo: Un par inferior es un conjunto de enlaces ideales cuya restricción requiere una curva o superficie en el cuerpo en movimiento mantener contacto con una superficie curva o en el cuerpo fijo o un plano en el cuerpo en movimiento. Tenemos los siguientes casos:

Un par de revolución, o conjunto articulado, requiere una línea en el cuerpo en movimiento a permanecer co-lineal con una línea en el cuerpo fijo, y un plano perpendicular a esta línea en el cuerpo en movimiento mantener contacto con un plano perpendicular similar en el cuerpo fijo. Esto impone 5 restricciones sobre el movimiento relativo de los enlaces, que por lo tanto, tiene un grado de libertad.

Una articulación prismática, o deslizador, que requiere que una línea en el cuerpo en movimiento permanezca co-lineal con una línea en el cuerpo fijo, y un plano paralelo a la línea del cuerpo en movimiento mantener contacto con un plano en paralelo a la línea del cuerpo fijo . Ello impone cinco restricciones sobre el movimiento relativo de los enlaces, que por lo tanto tiene un grado de libertad.

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El análisis dinámico comprende el análisis de las fuerzas, desplazamientos, velocidades y aceleraciones que aparecen en una estructura o mecanismo como resultado de los desplazamientos y deformaciones que aparecen en la estructura o mecanismo.

Gran parte de estos análisis pueden ser simplificados al reducir el mecanismo o estructura a un sistema lineal, con lo que es posible aplicar el principio de superposición para trabajar con casos simplificados del mecanismo.

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La gestión integrada de datos y procesos de CAE amplía la capacidad de utilizar de forma efectiva la información sobre el rendimiento, así como de mejorar los diseños para una comunidad más amplia.

Los problemas relativos a la garantía se reducen gracias a la identificación y a la eliminación de posibles problemas. Si se integra correctamente en el desarrollo de productos y de la fabricación, la CAE puede permitir una resolución más temprana de los problemas, lo que puede reducir significativamente los costes asociados con el ciclo de vida del producto

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Entre los beneficios de la CAE se encuentran la reducción de los costes y del tiempo de desarrollo del producto, con una mejora de la calidad y de la durabilidad del producto.

Las decisiones de diseño se pueden tomar sobre la base de su impacto en el rendimiento.

Los diseños se pueden evaluar y perfeccionar gracias a las simulaciones por ordenador en lugar de realizar pruebas con prototipos físicos, lo cual permite un ahorro de tiempo y dinero.

La CAE puede proporcionar información sobre el rendimiento en etapas más tempranas del proceso de desarrollo, cuando resulta más económico efectuar cambios en el diseño.

La CAE ayuda a los equipos de ingeniería a gestionar el riesgo y a comprender las implicaciones en el rendimiento de sus diseños.

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Análisis acústicos mediante el FEA o un método de elementos límite (BEM).

CAE 1D o simulación de sistemas mecatrónicos para un diseño de sistemas mecatrónicos multidominio.

Simulación de eventos mecánicos (MES).

Análisis de sistemas de control.

Simulación de procesos de fabricación como la fundición, el moldeo o el troquelado por prensa.

Optimización del producto o proceso

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Las aplicaciones de la CAE son compatibles con disciplinas o fenómenos de ingeniería muy diversos.

Análisis de tensión y de dinámicas en componentes y ensambles mediante el análisis de elementos finitos (FEA).

Análisis térmicos y de fluidos mediante la dinámica computacional de fluidos en 3D (CFD).

Análisis de cinemática y dinámica de mecanismos (dinámica de cuerpos múltiples)

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Es un conjunto de programas que permiten analizar y simular los diseños para valorar sus características, propiedades, viabilidad, y rentabilidad.

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Vocero: Santiago Rubino
Escriba: Josefina Eyhartz
Guionista visual: Alejo Bustingorry
Documentalista: Guido Chinique
Archivólogo: Emmanuel Suligoy
Narrador: Mercedes Abdala