Marc & Structures
Índice
M09 Intermedio ~75 min (lectura + práctica)

Proyecto final automatizado

Barrido paramétrico, CSV, criterios de aceptación y reproducibilidad

Entregable del módulo

09_parametric_study.mac

Script APDL listo para ejecutar en MAPDL

Descargar .mac

En M08 convertiste el modelo en macros reutilizables. En M09 cerrarás la ruta principal automatizando la decisión de diseño: barreras varias alturas con *DO, consolidar un CSV de decisión y seleccionar la menor sección admisible sin tocar la GUI.

Tu misión

Evaluarás al menos tres alturas de viga, validarás cada caso frente a teoría y elegirás automáticamente la alternativa de menor beam_h que cumpla flecha, tensión y equilibrio.

Pregunta guía: ¿puede el script decidir por ti sin ambigüedad?

Objetivos

Al completar M09 podrás:

  • Orquestar un barrido paramétrico con *DO y arrays.
  • Reconstruir el modelo en cada iteración sin estado residual.
  • Distinguir validation_pass (M07–M08) de feasible (límites de diseño).
  • Consolidar un CSV único como tabla de decisión.
  • Seleccionar automáticamente el diseño admisible de menor sección.
  • Demostrar reproducibilidad en dos ejecuciones limpias.
  • Documentar hipótesis, validación y limitaciones en una memoria breve.

Prerrequisitos y descargas

  • M08: driver con submacros build, solve y extract.
  • M07: tolerancias de flecha, tensión interior y equilibrio.
  • M01: referencias analíticas y límites de diseño (uy_limit, stress_limit).

Cómo usar esta lección

RutaDuraciónRecorrido
Primera victoria 30–35 min Predicción, barrido de tres alturas y primera selección automática.
Completa 70–75 min Además, caza de errores, reto de cuatro diseños, memoria y cierre de la ruta principal.

Mapa de la sesión

  1. Misión: objetivos, descargas y predicción para tres alturas.
  2. Modelo mental: automatizar la decisión, no solo el cálculo.
  3. Demostración: criterios, barrido sin estado residual, CSV y selección.
  4. Caza de errores: estado residual, veredictos mezclados y selección incorrecta.
  5. Reto: cuatro diseños y reproducibilidad en dos ejecuciones limpias.
  6. Dominio: prueba final que cierra la ruta principal M00–M09.

Predicción — Tres alturas, tres decisiones

Con b = 0.05 m, L = 1 m, E = 210 GPa y F = −1000 N:

I = b·h³/12
uy_ref = F·L³/(3·E·I)
sigma_ref = F·(0.8L)·(h/2)/I   ! sección interior
Caso h (m) mesh_h (m) |uy_ref| (mm) σ_ref (MPa) Admisible (analítico)
1 0.08 0.04 0.744 15.0 no (> 0.25 mm)
2 0.10 0.05 0.381 9.6 no
3 0.12 0.06 0.220 6.9

La predicción analítica ya descarta los dos primeros diseños. El barrido FE debe confirmarlo con validation_pass y marcar solo el caso 3 como feasible.

Modelo mental — Automatizar la decisión, no solo el cálculo

Barrido paramétrico, validación, filtro de admisibilidad y selección del menor diseño apto
Figura 1. validation_pass y feasible responden preguntas distintas.

Un barrido que solo imprime contornos no automatiza decisiones. Necesitas una tabla con veredictos explícitos y una regla de selección legible en el script: la menor beam_h admisible.

Paso 1 — Definir entradas y criterios

beam_l=1.0
beam_b=0.05
young=210E9
tip_force=-1000
uy_limit=0.00025      ! 0.25 mm
stress_limit=150E6    ! 150 MPa
n_cases=3

Documenta unidades SI y límites antes del *DO. Los criterios de validación FE (flecha vs analítico, equilibrio) siguen siendo los de M07–M08; los de diseño (uy_limit, stress_limit) son adicionales.

Paso 2 — Barrido con *DO sin estado residual

*DO,case_id,1,n_cases
  ! fija beam_h y mesh_h = h/2
  /INPUT,09_build,mac,,,,1
  /INPUT,09_solve,mac,,,,1
  /INPUT,09_extract,mac,,,,1
  ! almacena resultados en arrays
*ENDDO

Cada iteración debe reconstruir geometría y malla. En 09_build.mac se limpia la malla previa con VCLEAR y VDELE antes de crear un nuevo BLOCK. Sin esa limpieza, el segundo caso falla con «Volume is meshed and cannot be changed».

Gráfica altura versus flecha con límite de 0.25 mm
Figura 2. La tendencia física (|uy| decrece al aumentar h) es una comprobación independiente.

Paso 3 — CSV como tabla de decisión

*CFOPEN,m09_results,csv
*VWRITE
('case_id,beam_h,...,validation_pass,feasible')
*DO,i,1,n_cases
  *VWRITE,i,h_store(i),...,val_pass_store(i),feasible_store(i)
*ENDDO
*CFCLOS

Solo el driver escribe el CSV. Si cada submacro escribe su propio archivo, la última iteración sobrescribe las anteriores y la selección pierde sentido.

Paso 4 — Seleccionar el diseño mínimo apto

selected_case=0
selected_h=0
*DO,i,1,n_cases
  *IF,feasible_store(i),EQ,1,THEN
    *IF,selected_case,EQ,0,THEN
      selected_case=i
      selected_h=h_store(i)
    *ELSE
      *IF,h_store(i),LT,selected_h,THEN
        selected_case=i
        selected_h=h_store(i)
      *ENDIF
    *ENDIF
  *ENDIF
*ENDDO

Para el barrido base, la selección esperada es selected_case=3, selected_h=0.12 m. Comprueba también la tendencia: |uy(i+1)| < |uy(i)| al aumentar la altura.

Caza de errores

Abre 09_bug_hunt.mac. Cinco defectos típicos de barridos paramétricos:

Error Síntoma Comprobación Causa Solución mínima
1 Topología imposible Conteos de nodos Sin reconstruir entre casos VCLEAR + VDELE en build
2 CSV de una sola fila Archivo de salida CSV en extract Escribir solo desde el driver
3 Selección h=0.08 feasible Confundir validation_pass Filtrar por límites de diseño
4 Bucle inconsistente /STATUS,PARM /CLEAR dentro del *DO Limpiar geometría, no la sesión
5 Selección h=0.14 selected_h Elegir la mayor altura admisible min(beam_h) con feasible=1

Reto verificable — Cuatro diseños, dos ejecuciones

Ejecuta el barrido base dos veces desde sesiones limpias y compara m09_results.csv. Después añade un cuarto diseño sin duplicar bloques de construcción o solución:

/CLEAR,START
/FILNAME,m09_challenge,1
/UNITS,SI
n_cases=4
/INPUT,09_parametric_core,mac

El cuarto caso (h = 0.14 m) también es admisible analíticamente, pero la selección debe seguir siendo h = 0.12 m por ser la menor sección apta.

Autoevaluación

> ¿Qué diferencia hay entre validation_pass y feasible?

validation_pass confirma que el modelo FE es coherente (topología, equilibrio, comparación analítica). feasible añade los límites de diseño de flecha y tensión.

¿Por qué reconstruir el modelo en cada iteración?

Porque acumular geometría o selecciones residuales contamina casos posteriores y rompe la reproducibilidad del barrido.

¿Qué diseño debe seleccionar el barrido base?

Caso 3, h = 0.12 m: es el primero que cumple |uy| ≤ 0.25 mm y es la menor altura admisible entre los tres evaluados.

¿Dónde debe escribirse m09_results.csv?

En el driver, tras completar el barrido. Un único punto de escritura evita sobrescrituras parciales.

¿Qué compruebas además de los límites de diseño?

La tendencia física: al aumentar h, la flecha en punta debe disminuir en magnitud.

Evidencia de aprendizaje

  • Driver 09_parametric_study.mac con barrido de tres diseños.
  • Submacros 09_build, 09_solve y 09_extract.
  • m09_results.csv con validation_pass, feasible y selección.
  • Gráfica altura–desplazamiento y memoria breve completada.
  • Reproducibilidad demostrada en dos ejecuciones limpias.
  • Reto de cuatro diseños con selección coherente (h = 0.12 m).

Checklist de salida

  • ☐ Documenté entradas, unidades y límites de diseño.
  • ☐ Implementé barrido con *DO sin estado residual.
  • ☐ Distinguí validation_pass de feasible.
  • ☐ Escribí un único CSV consolidado desde el driver.
  • ☐ Seleccioné min(beam_h) admisible.
  • ☐ Verifiqué tendencia física de la flecha.
  • ☐ Repetí la ejecución desde sesión limpia.
  • ☐ Completé la memoria breve del proyecto.

Trazabilidad técnica

La lección utiliza Command Reference 2024 R1 para *DO, *DIM, *CFOPEN, *VWRITE y /INPUT, y hereda tolerancias de validación de M07–M08. Validado en MAPDL Student 2025 R2 (v252) con KEYOPT(2)=3.

Cierre de la ruta principal

Al completar M09 habrás recorrido M00–M09: desde la primera simulación reproducible hasta un proyecto automatizado con decisión verificable. Las especializaciones M10–M17 amplían física y técnicas avanzadas, pero la ruta principal del curso queda cerrada aquí.

Demuestra que puedes hacerlo sin pistas

Necesitas al menos 80 % y acertar todas las comprobaciones críticas. Puedes repetirla sin límite; después de cada intento recibirás una ruta de repaso concreta.

6 comprobaciones

Competencia

Automatizar decisiones de diseño mediante barrido paramétrico verificable.

Evidencia esperada

≥3 casos con study_passes=1, selected_h=0,12 m y CSV reproducible en 2 ejecuciones limpias.

Guarda el dominio entre dispositivos

Introduce tu email y recibirás un enlace seguro. La cuenta solo guarda progreso, intentos y puntuaciones.

1.Un caso tiene validation_pass=1 pero feasible=0. ¿Qué implica? Crítica
2.¿Dónde debe escribirse m09_results.csv? Crítica
3.Introduce |uy_ref| teórico (m) para h=0,12 m con F=−1000 N, L=1 m, b=0,05 m y E=210 GPa. Crítica
m
4.El segundo caso del barrido falla con «Volume is meshed». ¿Cuál es la corrección mínima? Crítica
5.Para el barrido base (3 diseños), ¿qué selected_case espera el contrato? Crítica
caso
6.Con cuatro diseños (h=0,14 también admisible), ¿qué selected_h debe elegir el script?

Las respuestas se corrigen en el servidor; el navegador no puede desbloquear módulos.

El módulo se completa al superar la prueba de dominio. Las lecciones anteriores permanecen disponibles.

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