Tenga en cuenta que el módulo de optimización es una función opcional de SCP.


La funcionalidad de optimización le ofrece la máxima flexibilidad de diseño. Puede aplicar un valor mínimo o máximo (o ambos) a cualquier parámetro de entrada o valor de salida calculado, y luego pedir al ordenador que diseñe para el valor mínimo o máximo de cualquier parámetro. Así, podría diseñar el resorte más ligero (¡y, por lo tanto, más barato!), o buscar la longitud sólida más corta, o la tasa máxima, o muchas otras posibilidades.


La ventana de optimización se divide en tres partes:


  • La sección Opciones de diseño abarca la información básica de fondo, como el material, el tipo de extremo y los requisitos de ciclos de fatiga (si los hay).
  • La sección Requisitos de diseño le permite establecer valores mínimos y máximos de cualquier parámetro mostrado.
  • La sección «Datos calculados» muestra los resultados de la optimización.



Opciones de diseño


La mayoría de estos requisitos se explican por sí mismos. Asegúrese de elegir un tipo de material adecuado, ya que el valor predeterminado será el primero de la lista y puede que no sea el adecuado (por ejemplo, si pasa a examinar un requisito de fatiga). Sin embargo, es importante comprender el menú desplegable «Tensión». Este define los límites con los que trabajará el software. Hay cuatro opciones:


  • Sin pretensado: aquí la tensión del sólido debe mantenerse por debajo del límite sin pretensado (el muelle siempre permanece elástico).
  • Pretensado hasta el límite de solidez: aquí la tensión del sólido debe mantenerse por debajo del límite de pretensado
  • Sin pretensado, sobreesfuerzo en sólido: aquí la tensión L2 debe mantenerse por debajo del límite sin pretensado (el muelle se mantiene elástico, pero nunca debe comprimirse más allá de L2). No nos importa cuán alta sea la tensión por debajo de L2.
  • Pretensado hasta L2, sobreesfuerzo en estado sólido: aquí la tensión L2 debe mantenerse por debajo del límite de pretensado (de nuevo, nunca se debe comprimir más allá de L2). No nos importa cuán alta sea la tensión por debajo de L2.


Requisitos de diseño


Aquí puede introducir valores mínimos o máximos para cualquiera de los parámetros mostrados. Si introduce el mismo valor tanto para el mínimo como para el máximo, se establece un requisito específico para alcanzar ese valor exacto; esto es habitual con las longitudes de trabajo, por ejemplo.


También se establece el objetivo, que define el resultado que le interesa, y si desea un valor mínimo o máximo del mismo.


Una vez realizado el cálculo, los valores mínimos/máximos que se cumplen exactamente se muestran en azul, y los que se incumplen, en rojo.


Datos calculados


Tras el cálculo de optimización, los parámetros del muelle se muestran en las dos tablas. La parte superior muestra el diseño básico del muelle, mientras que la inferior muestra otros datos diversos.


Ejemplo de optimización


Un cliente nos ha planteado un requisito sencillo:


Con una longitud de 50 mm, una carga de 50 N.

Con una longitud de 30 mm, una carga de 200 N.


Nos han dicho que debe fabricarse con alambre EN 10270-1 (acero al carbono trefilado o alambre musical), pero nada más.


En primer lugar, cambiamos el tipo de material a DM, ya que solo utilizamos DM, SH y DH (si está familiarizado con estos tipos, no es importante, sino solo un ejemplo de cómo cambiar el tipo). Dejamos todo lo demás en las Opciones de diseño tal y como está. A continuación, introducimos esos requisitos de carga y longitud, estableciendo tanto el mínimo como el máximo en el mismo valor para utilizar esos valores específicos:



Aparece una barra de progreso durante unos segundos mientras el ordenador trabaja y, a continuación, vemos el muelle calculado. Se puede observar que el peso es de 0,0180 kg y que las cargas y longitudes de funcionamiento se muestran en azul, lo que indica que se han cumplido exactamente:



Está bien, pero podemos mejorar un poco cambiando algunas de las opciones de diseño:


  • Si cambiamos al grado DH de mayor resistencia, el peso se reduce a 0,0131 kg, ya que la resistencia a la tracción ha aumentado, por lo que estamos trabajando con una tensión de diseño más alta.
  • Si a continuación cambiamos la opción de tensión a «pretensar hasta el límite elástico», el peso se reduce de nuevo a 0,00753 kg. ¡Esto es menos de la mitad del peso del primer resorte!


De repente, el cliente vuelve con un requisito de vida útil por fatiga de 10 millones de ciclos. Si lo introducimos en el menú desplegable de Opciones de diseño, el muelle se vuelve más pesado, con 0,0256 kg. Pero si luego elegimos granallar el muelle, el peso vuelve a bajar a 0,0114 kg.


Restricciones imposibles


Hasta ahora ha sido bastante fácil. Pero introduzcamos algunos requisitos que nunca se van a cumplir y veamos qué pasa. En la captura de pantalla siguiente hemos introducido un diámetro interior mínimo de 20 mm y una longitud sólida mínima de 10 mm. El ordenador lo analiza, pero deja claro que no hay ninguna solución posible. En lugar de no ofrecerle nada, se muestra un resorte que presenta el menor número posible de incumplimientos de las restricciones geométricas. En este caso, las cargas no se alejan demasiado, pero la longitud sólida es mayor de lo requerido.



Envío del resorte a la ventana de validación


Al hacer clic en el botón Transferir, puede analizar correctamente el resorte optimizado actual, incluyendo todas las ventanas de salida habituales.


Guardar los datos de optimización


Una vez transferido el muelle, puede guardarlo de la forma habitual. Cualquier dato de optimización utilizado se guardará junto con el diseño, de modo que pueda volver a cargarlo, regresar a la ventana de optimización y ver cómo se calculó.