Durante la construcción de grandes estructuras metálicas, los ingenieros se enfrentan al problema de la deformación de los elementos de chapa. Incluso pequeñas desviaciones en la geometría pueden llevar a la redistribución de tensiones internas, lo que finalmente provoca la aparición de ondas, curvaturas y otros defectos. Estas alteraciones en la estructura pueden acelerar el desgaste, reducir la resistencia y aumentar el riesgo de fallo de la construcción.
Las causas de estos cambios son diversas: calentamiento desigual, tensiones residuales tras la soldadura, errores en el ensamblaje o la influencia de fuerzas externas. Cada uno de estos factores puede provocar la aparición de zonas de compresión y de tracción, lo que afecta negativamente las características operativas del objeto.
Para resolver este problema, los especialistas de UST Inc. utilizaron el método de elementos finitos, que permite simular el comportamiento de las láminas metálicas ya en la fase de diseño. Mediante modelos digitales, los ingenieros establecen los parámetros del material, la configuración de las soldaduras, las condiciones de fijación y las influencias externas. Este enfoque permite anticipar dónde pueden aparecer zonas de riesgo y cómo se comportará la estructura bajo carga.
Durante la investigación se creó un modelo virtual del elemento de chapa, considerando todos los parámetros clave: desde la geometría hasta las tensiones residuales. El análisis mostró que las principales causas de deformación son los cambios de temperatura, las holguras irregulares entre piezas y la insuficiente rigidez de las uniones. Gracias a estos datos, fue posible identificar las áreas más vulnerables y proponer formas de reforzarlas.
El trabajo posterior incluyó una corrección gradual del diseño. Primero, los ingenieros realizaron mediciones precisas de la geometría de la chapa y las introdujeron en el modelo. Luego se simularon diferentes opciones de soldadura y fijación para evaluar el impacto de cada parámetro en la forma final del elemento. Tras analizar los resultados, los especialistas propusieron modificar la longitud del tramo, aumentar el número de puntos de fijación y ajustar el modo de soldadura. En algunos casos, se añadieron elementos de refuerzo adicionales o cordones de respaldo para compensar las tensiones generadas.
Tras introducir los cambios en el diseño, se realizó un nuevo análisis que confirmó la reducción de las tensiones máximas y una mayor aproximación de la forma de la chapa al cálculo teórico. Este enfoque permitió mantener las desviaciones dentro de los límites permitidos y mejorar la fiabilidad de todo el sistema.
El valor práctico del método es evidente para las empresas que trabajan con grandes estructuras soldadas, desde puentes hasta edificios industriales y autopistas. El uso de la modelización digital no solo ayuda a reducir los costes de corrección de defectos, sino que también aumenta la vida útil de las construcciones. Los ingenieros pueden verificar de antemano la eficacia de diferentes soluciones y elegir la opción óptima sin necesidad de costosas modificaciones en el objeto real.
La experiencia de los especialistas de UST Inc. demuestra que las tecnologías modernas de modelización se están convirtiendo en una parte esencial del diseño y la construcción de complejas estructuras metálicas. Un enfoque sistemático para el análisis y ajuste de parámetros permite minimizar los riesgos y garantizar una alta calidad en el resultado final.
