Integración del análisis por elementos finitos (FEA) en el diseño de componentes mecánicos críticos para mejorar la seguridad ocupacional
DOI:
https://doi.org/10.62059/LatArXiv.preprints.651Palabras clave:
Diseño mecánico, Seguridad ocupacional, Simulación computacionalResumen
El análisis por elementos finitos (FEA) se ha consolidado como una herramienta fundamental en el diseño de componentes mecánicos, especialmente aquellos considerados críticos dentro de los entornos industriales. Este artículo tiene como objetivo explorar la integración del FEA en el proceso de diseño mecánico como estrategia para fortalecer la seguridad ocupacional. Para ello, se llevó a cabo una revisión exhaustiva de literatura científica especializada, enfocada en estudios recientes relacionados con el diseño asistido por simulación, análisis estructural y prevención de fallas mecánicas. Los resultados evidencian que la aplicación del FEA permite identificar zonas de concentración de esfuerzos, deformaciones y posibles fallas antes de la fabricación, reduciendo riesgos laborales y costos operativos; finalmente, se concluye que la incorporación del análisis (FEA) en el diseño mecánico contribuye significativamente a la mejora de la seguridad ocupacional y a la optimización de los procesos industriales. Asimismo, el estudio destaca que el uso del FEA no solo impacta en la fase del diseño, sino tambien en las etapas de validación, mantenimiento y mejora continua de los equipos industriales. Mediante la simulación de diferentes condiciones de cargas, temperatura y presión, es posible evaluar el comportamiento mecánico de los componentes en escenarios reales de operación, lo que facilita la toma de decisiones fundamentadas y reduce la dependencia de ensayos físicos costosos y potencialmente peligrosos. De igual manera, la integración del FEA con herramientas de diseño asistido por computadora (CAD) y manufactura asistida por computadora (CAM) promueve un enfoque integral del ciclo de vida del producto, incrementando la confiabilidad estructural y la eficiencia productiva.
Referencias
Budynas, R. G., & Nisbett, J. K. (2015). Diseño en ingeniería mecánica de Shigley (9.ª ed.). McGraw-Hill Education.
Giner, E., Sukumar, N., Fuenmayor, F. J., & Chinesta, F. (2019). Application of finite element methods in mechanical design and safety analysis. Engineering Failure Analysis, 97, 1–15. https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2019.01.001
International Organization for Standardization. (2018). ISO 45001: Occupational health and safety management systems — Requirements with guidance for use. https://www.iso.org
Logan, D. L. (2017). Un primer curso sobre el método de los elementos finitos. Cengage Learning.
Moaveni, S. (2015). Análisis por elementos finitos: teoría y aplicaciones con ANSYS (4.ª ed.). Pearson Educación.
Rao, S. S. (2018). El método de los elementos finitos en ingeniería (6.ª ed.). Butterworth-Heinemann
Shigley, J. E., Budynas, R. G., & Nisbett, J. K. (2015). Diseño en ingeniería mecánica (10.ª ed.). McGraw-Hill Education.
Organización Internacional del Trabajo. (2019). Seguridad y salud en el trabajo: principios y derechos fundamentales. https://www.ilo.org
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