Simulación de Sistemas

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¿Qué es la Simulación de Sistemas?

Simulación es una técnica numérica para realizar experimentos en una computadora digital. Estos experimentos involucran ciertos tipos de modelos matemáticos y lógicos que describen el comportamiento de sistemas de negocios, económicos, sociales, biológicos, físicos o químicos a través de largos períodos de tiempo.

H. Maisel y G. Gnugnoli

¿Por qué modelar y simular sistemas?

Fig. Esquema de modelo multifísico.

Fig. Esquema de modelo multifísico.

Modelar tiene diversas ventajas sobre los métodos de cálculo tradicionales:

- Hay problemas intrínsecamente dinámicos en los que la aproximación tradicional basada en una simplificación estática del problema no es suficiente. Por ejemplo: en el estudio del impacto de carga en generadores eléctricos.

- Nos permite llegar a un conocimiento más exacto de sistemas complejos (incluso multifísicos).

- Además de su utilidad en problemas clásicos de Ingeniería, tiene aplicaciones en Ciencias Sociales y Biológicas. Es multidisciplinar.

-  Totalmente compatible con técnicas de diseño y optimización (como algoritmos genéticos).

- Prototipado virtual de sistemas multifísicos.

- Podemos diseñar laboratorios virtuales a medida para aplicación en metodologías de educación a distancia.

- Nos permite el entrenamiento con riesgo cero de personal especializado a cargo de tareas críticas. Por ejemplo: personal técnico en centrales nucleares.

¿A qué campos concretos podemos aplicar la Simulación de Sistemas?

Como se ha comentado, la Simulación de Sistemas tiene aplicación en Ingeniería, en Ciencias sociales y Biológicas.

A continuación se enumeran algunos sencillos ejemplos de aplicación sobre los que hemos escrito en el blog de Ciclo Límite:

Diseño Mecánico:

Como determinar experimentalmente el amortiguamiento de la suspension de un turismo.

Fig. Modelo de suspensión

Fig. Modelo de suspensión

Estructuras:

En  Colapso del puente de Tacoma en 2 gdl explicamos cómo puede llegar a colapsar un puente debido al fenómeno de resonancia.

Biología:

Dinámica de poblaciones trata sobre el estudio de especies en competencia tomando como modelo el de Volterra-Lotka.

Fig. Comportamiento periódico en el modelo Volterra-Lotka.

Fig. Comportamiento periódico en el modelo Volterra-Lotka.