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REVISTA INCAING  
ISSN 24489131  
COMPARACIÓN DE SIMULACIONES ESTÁTICAS Y  
OPTIMIZACIÓN TOPOLÓGICA EN SOLIDWORKS E  
INVENTOR  
Oscar Hazel Guadalupe Serrano1, Kevin Oswaldo Hernández Hernández2, Jorge Alberto  
Cárdenas Magaña3, Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico José Mario  
Molina Pasquel y Henríquez Unidad Académica Tamazula  
Resumen - En este trabajo se presenta un estudio comparativo  
de simulaciones estáticas y optimización topológica aplicadas a  
un componente mecánico empleando los softwares SolidWorks  
y Autodesk Inventor. El análisis se desarrolló bajo condiciones  
de carga y restricciones idénticas, con el propósito de evaluar el  
comportamiento estructural, la distribución de esfuerzos y la  
reducción de masa del componente. Inicialmente, se realizó un  
análisis estático sobre la geometría de referencia, seguido de un  
estudio de optimización topológica orientado a la eliminación de  
material no estructuralmente relevante. Posteriormente, se llevó  
a cabo un proceso de rediseño geométrico basado en los  
resultados de la optimización para cada plataforma. Los  
resultados obtenidos muestran una reducción de masa cercana  
al 65 % con respecto a la geometría original, manteniendo  
factores de seguridad superiores a la unidad frente a la carga  
aplicada. Si bien se identificaron diferencias en los valores  
numéricos de esfuerzos de von Mises y desplazamientos  
máximos entre ambos softwares, atribuibles a los algoritmos de  
simulación y criterios de rediseño, la tendencia general de los  
resultados fue consistente. El estudio confirma la efectividad de  
la optimización topológica como herramienta de diseño asistido  
por computadora y evidencia la influencia del software  
empleado en los resultados finales del análisis estructural.  
Subsequently, a geometric redesign process was carried out  
based on the optimization results obtained from each software  
platform. The results show a mass reduction close to 65% with  
respect to the original geometry while maintaining safety  
factors greater than unity under the applied load. Although  
differences were observed in the numerical values of von  
Mises stresses and maximum displacements between both  
software tools, these variations can be attributed to  
differences in simulation algorithms and redesign criteria.  
Nevertheless, the overall trends of the results were consistent.  
This study confirms the effectiveness of topology optimization  
as a computer-aided design tool and highlights the influence  
of the selected software on the final outcomes of structural  
analysis.  
Keywords: Topology optimization; static analysis; mechanical  
modeling; finite element simulation; computer-aided design.  
I.  
INTRODUCCIÓN  
a ingeniería asistida por computadora (CAE) se ha  
convertido en una herramienta fundamental en el  
diseño y análisis de componentes mecánicos, al  
permitir la evaluación del comportamiento  
Palabras clave: Optimización topológica; análisis estático;  
modelado mecánico; simulación por elementos finitos; diseño  
asistido por computadora.  
L
estructural de piezas sometidas a distintas condiciones de  
carga sin necesidad de recurrir inicialmente a prototipos  
Abstract- This work presents a comparative study of static  
simulations and topology optimization applied to a mechanical  
component using SolidWorks and Autodesk Inventor. The  
analyses were conducted under identical loading and boundary  
conditions in order to evaluate the structural behavior, stress  
distribution, and mass reduction of the component. First, a static  
analysis was performed on the reference geometry, followed by  
a topology optimization study aimed at removing structurally  
inefficient material.  
físicos.  
Estas  
herramientas  
han  
evolucionado  
significativamente en los últimos años, integrando técnicas  
avanzadas de simulación numérica que facilitan la  
optimización del diseño y la reducción del uso de material [1].  
Entre las técnicas más utilizadas dentro del entorno CAE se  
encuentran los análisis estáticos y la optimización topológica,  
los cuales contribuyen a mejorar la relación peso–resistencia  
de los componentes, reduciendo material en regiones de baja  
contribución estructural sin afectar su desempeño mecánico.  
La correcta aplicación de estas técnicas depende en gran  
medida de la formulación del problema y de los algoritmos  
implementados en cada software de simulación [3].  
Documento enviado el 14 de enero de 2026.  
Autores: 1. Oscar Hazel Guadalupe Serrano, estudiante afiliado al  
Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico José Mario Molina  
Pasquel y Henríquez Unidad Académica Tamazula. Tamazula de Gordiano,  
Jalisco, 49650. correo: tm210110493@tamazula.tecmm.edu.mx  
2. Kevin Oswaldo Hernández Hernández, estudiante afiliado al Tecnológico  
Nacional de México/Instituto Tecnológico José Mario Molina Pasquel y  
Henríquez Unidad Académica Tamazula. Tamazula de Gordiano, Jalisco,  
49650. correo: tm210111411@tamazula.tecmm.edu.mx  
3. Jorge Alberto Cárdenas Magaña, profesor investigador afiliado al  
Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico José Mario Molina  
Pasquel y Henríquez Unidad Académica Tamazula. Tamazula de Gordiano,  
Jalisco, 49650. correo: Jorge.cardenas@tamazula.tecmm.edu.mx  
En este contexto, los softwares de diseño asistido por  
computadora SolidWorks y Autodesk Inventor destacan por  
integrar módulos avanzados de simulación que permiten  
realizar estudios estructurales y procesos de optimización  
directamente sobre modelos CAD. No obstante, a pesar de  
que ambos programas emplean principios similares basados  
en el método de elementos finitos, las diferencias en sus  
algoritmos de cálculo y en la forma en que interpretan las  
restricciones de diseño pueden generar variaciones en los  
resultados obtenidos, particularmente en estudios de  
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optimización topológica. Diversos trabajos han demostrado la  
efectividad de la optimización topológica para reducir la masa  
de componentes mecánicos sin comprometer su desempeño  
estructural; sin embargo, son limitados los estudios que  
comparan de manera directa los resultados obtenidos por  
distintos softwares CAE bajo condiciones de simulación  
idénticas. Esta falta de comparaciones sistemáticas dificulta  
la toma de decisiones al momento de seleccionar  
herramientas de simulación, especialmente en entornos  
académicos y en etapas tempranas del diseño mecánico.  
Por otro lado, la relación entre optimización topológica y  
manufactura aditiva ha sido ampliamente abordada en  
estudios recientes, donde se destaca que la impresión 3D ha  
permitido materializar geometrías complejas derivadas de  
estudios  
topológicos,  
aunque  
introduce  
nuevas  
consideraciones asociadas a la orientación de capas,  
parámetros de impresión y anisotropía del material [8]–[10].  
En estos trabajos se señala que, en muchos casos, los análisis  
se realizan exclusivamente en entornos de simulación,  
dejando la validación experimental como una línea de  
investigación futura.  
Adicionalmente, diversos autores han enfatizado la  
importancia de evaluar no solo los resultados numéricos de la  
optimización topológica, sino también la interpretabilidad de  
Por lo anterior, el presente trabajo tiene como objetivo  
comparar los resultados de simulaciones estáticas y estudios  
de optimización topológica realizados en SolidWorks e  
Inventor, aplicados a una pieza mecánica sometida a una  
carga de compresión. El análisis se centra en la evaluación de  
esfuerzos, desplazamientos, factor de seguridad y reducción  
de masa, con el fin de identificar similitudes y diferencias  
entre ambas plataformas y aportar criterios técnicos que  
faciliten la selección de software CAE en procesos de diseño  
mecánico.  
las geometrías generadas  
y
su viabilidad para ser  
reconstruidas en entornos CAD. Se ha reportado que  
geometrías excesivamente complejas pueden dificultar el  
proceso de rediseño y limitar la aplicabilidad práctica del  
componente, aun cuando presenten un desempeño estructural  
adecuado en simululación [11], [12].  
A pesar de los avances reportados, se identifica una brecha en  
la literatura relacionada con estudios comparativos directos  
entre softwares CAE ampliamente utilizados en entornos  
académicos, como SolidWorks y Autodesk Inventor, bajo  
condiciones de simulación idénticas y aplicados a un mismo  
caso de estudio. La mayoría de los trabajos existentes se  
enfocan en comparaciones entre plataformas especializadas o  
en el análisis individual de cada software, sin profundizar en  
las diferencias prácticas que influyen en el proceso de diseño  
y rediseño [13]–[15].  
II.  
ESTADO DEL ARTE  
La optimización topológica se ha consolidado en los últimos  
años como una de las técnicas más relevantes dentro del  
diseño estructural asistido por computadora, debido a su  
capacidad para mejorar la relación peso–resistencia de los  
componentes mecánicos mediante la redistribución eficiente  
del material. Estudios recientes destacan que, bajo  
condiciones de carga estática, esta técnica permite eliminar  
regiones estructuralmente ineficientes sin comprometer el  
desempeño mecánico global de la pieza, siempre que se  
definan adecuadamente las restricciones y criterios de diseño  
[1].  
En este contexto, el presente trabajo se posiciona como un  
estudio comparativo que analiza los resultados de simulación  
estática y optimización topológica obtenidos en SolidWorks  
e Inventor, aportando una evaluación técnica basada en  
esfuerzos, desplazamientos, factores de seguridad  
y
A partir de 2020, la literatura especializada ha evidenciado un  
crecimiento significativo de trabajos de revisión que abordan  
tanto los fundamentos matemáticos de la optimización  
topológica como su integración con métodos numéricos  
avanzados. Diversos estudios coinciden en que la mayoría de  
las herramientas comerciales se apoyan en formulaciones  
clásicas basadas en el método de los elementos finitos; no  
obstante, en años recientes se han propuesto enfoques  
alternativos que incorporan técnicas como isogeometric  
analysis, métodos level-set y formulaciones híbridas, con el  
objetivo de mejorar la precisión, estabilidad y convergencia  
de los modelos numéricos [2]–[5]. Estos avances ponen de  
manifiesto que, si bien el marco teórico subyacente es común,  
la implementación computacional puede variar de manera  
significativa entre plataformas.  
reducción de masa, con el objetivo de contribuir a la selección  
informada de herramientas CAE en procesos de diseño  
mecánico bajo condiciones idénticas de simulación.  
III.  
MATERIALES Y MÉTODOS  
La metodología adoptada en este estudio se orienta a la  
comparación sistemática de los resultados obtenidos  
mediante simulaciones estáticas y estudios de optimización  
topológica realizados en dos softwares CAE comerciales:  
SolidWorks  
e
Autodesk Inventor. El enfoque es  
completamente numérico y se basa en la aplicación de  
condiciones de simulación idénticas con el fin de garantizar  
la comparabilidad de los resultados. La figura 1 muestra este  
proceso.  
En el contexto del diseño mecánico asistido por computadora,  
varios trabajos han analizado la aplicación de la optimización  
topológica en combinación con herramientas CAD/CAE  
comerciales, destacando su utilidad en etapas tempranas del  
diseño. Investigaciones recientes han comparado diferentes  
plataformas de simulación desde el punto de vista de  
eficiencia computacional, facilidad de rediseño y calidad de  
las geometrías optimizadas, encontrando que los resultados  
pueden diferir incluso cuando se emplean condiciones de  
carga y restricciones similares [6], [7]. Estas diferencias se  
atribuyen principalmente a los algoritmos de optimización,  
criterios de filtrado  
y
controles de manufactura  
implementados en cada software.  
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Figura 1. Flujo metodológico del estudio: (A) selección de la pieza de  
estudio, (B) modelado CAD, (C) análisis estático inicial, (D) estudio de  
optimización topológica, (E) rediseño de la geometría optimizada y (F)  
análisis estático de la geometría rediseñada.  
esfuerzos equivalentes de von Mises, desplazamientos  
máximos y factor de seguridad, tal como se muestra en la  
figura 3.  
A. Selección de la pieza de estudio.  
La pieza seleccionada corresponde a una geometría  
prismática de sección trapezoidal, elegida por su estabilidad  
estructural y su uso frecuente en aplicaciones donde  
predominan cargas de compresión. Esta geometría permite  
una distribución eficiente de esfuerzos y resulta adecuada  
para evaluar el impacto de la optimización topológica en  
componentes sometidos a carga axial.  
Las dimensiones de la pieza se definieron considerando las  
limitaciones geométricas de manufactura aditiva, asegurando  
que el volumen total se mantuviera dentro del área de trabajo  
de una impresora 3D de tipo FDM. Aunque en este estudio no  
se realiza validación experimental, este criterio permite  
analizar la viabilidad de manufactura de las geometrías  
optimizadas.  
Figura 3. Fuerza de 1,000 N aplicada a modelo. A) SolidWorks, B) Inventor.  
D. Estudio de optimización topológica  
Posteriormente, se realizó un estudio de optimización  
topológica sobre la pieza original en ambos softwares,  
utilizando como base las mismas condiciones de carga y  
restricciones definidas en el análisis estático. El objetivo  
principal de este estudio fue reducir la masa del componente  
manteniendo su capacidad de soportar la carga aplicada. Se  
definieron regiones conservadas en las caras superior e  
inferior de la pieza, con el fin de preservar las zonas de  
aplicación de carga y sujeción. Asimismo, se establecieron  
planos de simetría para favorecer la obtención de geometrías  
equilibradas. El porcentaje de reducción de masa solicitado  
fue del 65 %, considerando que la pieza original presentaba  
un sobredimensionamiento para la carga analizada.  
Los resultados del estudio topológico consistieron en  
geometrías sugeridas que indican las regiones donde el  
material es estructuralmente necesario. Estas geometrías no  
representan directamente una pieza manufacturable, sino una  
referencia para el proceso de rediseño. Los resultados de este  
estudio se muestran en la figura 4.  
B. Modelado CAD.  
El modelado tridimensional de la pieza se realizó de manera  
independiente en SolidWorks y Autodesk Inventor, siguiendo  
un procedimiento idéntico en ambos entornos para evitar  
variaciones asociadas al proceso de diseño. El modelo se  
generó a partir de un boceto bidimensional en un plano de  
referencia, al cual se le asignaron las dimensiones  
correspondientes en milímetros. Posteriormente, se aplicó  
una operación de extrusión desde el plano medio hasta  
alcanzar una longitud total de 40 mm. El uso de un  
procedimiento de modelado equivalente en ambos softwares  
garantiza que las diferencias observadas en los resultados se  
deban exclusivamente a los algoritmos de simulación y  
optimización implementados en cada plataforma. la figura 2  
muestra la vista isométrica en ambos softwares.  
Figura 2. Vista isométrica de pieza modelada. A) SolidWorks, B) Inventor.  
Figura 4. Estudio topológico aplicado a modelo. A) SolidWorks, B) Inventor.  
C. Análisis estático  
E. Rediseño de la pieza optimizada  
Una vez generado el modelo CAD, se llevó a cabo un análisis  
estático lineal en ambos softwares con el objetivo de evaluar  
el comportamiento estructural inicial de la pieza. El material  
asignado fue Acrilonitrilo Butadieno Estireno (ABS),  
utilizando las propiedades mecánicas predeterminadas en  
cada software. Se aplicó una carga de compresión de 1,000 N  
distribuida uniformemente sobre la cara superior de la pieza,  
actuando de manera perpendicular a dicha superficie. Como  
condición de frontera, se estableció una sujeción fija en la  
cara inferior, simulando un empotramiento completo que  
impide desplazamientos y rotaciones.  
A partir de las geometrías sugeridas por los estudios de  
optimización topológica, se procedió al rediseño manual de la  
pieza en cada software. Para ello, las geometrías optimizadas  
se superpusieron sobre el modelo original, permitiendo  
identificar visualmente las zonas donde el material podía ser  
eliminado. Mediante la creación de nuevos croquis y  
operaciones de extrusión de corte, se reconstruyó una  
geometría final que respetara la intención de la optimización  
topológica y que, al mismo tiempo, fuera viable desde el  
punto de vista del modelado CAD y la manufactura. Este  
proceso se realizó de forma independiente para SolidWorks e  
Inventor, atendiendo a las particularidades de cada geometría  
sugerida.  
Para el mallado del modelo se utilizó una configuración de  
malla de densidad media (predeterminada) en ambos  
programas, buscando un equilibrio entre precisión numérica  
y tiempo de cálculo. Los resultados analizados incluyeron  
F. Análisis estático de la pieza rediseñada  
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Finalmente, se aplicó un nuevo análisis estático a las piezas  
rediseñadas, empleando las mismas condiciones de carga,  
material y restricciones utilizadas en el análisis inicial. Este  
paso permitió evaluar el impacto de la reducción de masa en  
el comportamiento estructural del componente. Los  
parámetros evaluados en esta etapa fueron los esfuerzos  
máximos de von Mises, los desplazamientos máximos y el  
factor de seguridad, los cuales se compararon directamente  
con los resultados obtenidos para la pieza original. De esta  
manera, se analizó la relación entre la reducción de material  
y el desempeño estructural final en cada software CAE.  
Figura 5. Resultados del estudio topológico aplicado a modelo. A)  
SolidWorks, B) Inventor.  
IV.  
RESULTADOS  
En esta sección se presentan los resultados obtenidos del  
análisis estático, el estudio de optimización topológica y el  
rediseño final del componente, comparando los desempeños  
obtenidos en Autodesk Inventor y SolidWorks bajo  
condiciones equivalentes de carga y restricción.  
C. Resultados del rediseño de la pieza optimizada  
Con base en las geometrías sugeridas por los estudios de  
optimización topológica, se realizó el rediseño manual de la  
pieza en ambos softwares. El rediseño permitió obtener  
geometrías finales continuas y manufacturables, respetando  
la intención estructural de la optimización.  
A. Resultados del análisis estático inicial  
El análisis estático inicial se realizó sobre la geometría  
original de la pieza con el objetivo de establecer una línea  
base para la comparación posterior. En ambos softwares se  
aplicaron las mismas condiciones de carga, material y  
restricciones, obteniéndose distribuciones de esfuerzo y  
desplazamiento similares en términos generales. Los  
resultados mostraron que los mayores esfuerzos equivalentes  
de von Mises se concentraron en la zona de transición entre  
el cuerpo principal y el elemento vertical de la pieza,  
particularmente en las cercanías del orificio superior. Esta  
concentración de esfuerzos es consistente con la dirección de  
la carga aplicada y con la geometría del componente.  
Asimismo, los desplazamientos máximos se localizaron en la  
región superior libre de la pieza, alejados de la zona de  
empotramiento.  
Como resultado de este proceso, se logró una reducción  
significativa de masa respecto a la geometría original en  
ambos casos. Aunque el porcentaje de reducción fue similar,  
las geometrías finales presentaron diferencias en la forma de  
los refuerzos internos y en la distribución del material  
remanente, reflejando la influencia del software utilizado en  
el proceso de rediseño, estos resultados se pueden apreciar  
claramente en la figura 6.  
Aunque los patrones de distribución fueron comparables, se  
observaron diferencias cuantitativas en los valores máximos  
de esfuerzo y desplazamiento entre SolidWorks e Inventor,  
atribuibles a las particularidades del mallado y a los  
algoritmos internos de resolución empleados por cada  
software.  
B. Resultados del estudio de optimización topológica  
A partir del análisis estático inicial, se llevó a cabo el estudio  
de optimización topológica con el objetivo de reducir la masa  
de la pieza manteniendo su capacidad estructural. En ambos  
softwares se definieron las mismas regiones conservadas y el  
mismo porcentaje objetivo de reducción de material.  
Los resultados de la optimización topológica evidenciaron  
zonas claramente identificadas como estructuralmente  
innecesarias, principalmente en las regiones internas del  
cuerpo principal, tal como se muestra en la figura 5. Las  
geometrías sugeridas por ambos softwares presentaron  
similitudes en la eliminación de material en estas zonas,  
aunque se observaron diferencias en el nivel de detalle y  
continuidad de las estructuras resultantes.  
Figura 6. Resultados del rediseño aplicado a modelo. A) SolidWorks, B)  
Inventor.  
La figura 7 muestra la comparación de la masa del  
componente en tres etapas: pieza de referencia, pieza  
optimizada topológicamente y pieza rediseñada. En ambos  
softwares se observa una reducción significativa de masa  
cercana al 65 %, confirmando que la geometría inicial se  
encontraba sobredimensionada para la carga de 1,000 N  
aplicada.  
En SolidWorks, la geometría optimizada mostró una  
distribución más uniforme de los elementos estructurales,  
mientras que en Inventor se generaron regiones con mayor  
concentración de material en zonas específicas. Estas  
diferencias influyeron directamente en el proceso de rediseño  
posterior.  
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En cuanto al desplazamiento máximo, ambos programas  
muestran incrementos coherentes con la disminución de  
rigidez estructural asociada a la reducción de masa. El  
desplazamiento máximo obtenido fue de 0.0912 mm en  
Inventor y 0.1464 mm en SolidWorks para las geometrías  
rediseñadas. El factor de seguridad disminuye respecto a la  
pieza de referencia, pasando de valores superiores a 7 en  
ambos casos a valores cercanos a 1.3 en Inventor y 1.07 en  
SolidWorks. Estos resultados indican un diseño más eficiente  
desde el punto de vista estructural, al aprovechar de mejor  
manera el material sin comprometer la resistencia requerida.  
Finalmente, aunque los valores numéricos presentan ligeras  
Figura 7. Comparación de la masa del componente en la geometría de  
referencia, tras el estudio de optimización topológica y después del rediseño  
final, obtenida en SolidWorks e Inventor.  
diferencias entre ambos softwares, atribuibles  
a
los  
algoritmos de mallado y solución, la tendencia general de los  
resultados es consistente, validando la confiabilidad del  
estudio comparativo realizado.  
E. Comparación del comportamiento estructural  
La Figura 9 presenta la comparación del coeficiente de  
D. Resultados del análisis estático de la geometría  
rediseñada  
Finalmente, se realizó un nuevo análisis estático sobre las  
geometrías rediseñadas utilizando las mismas condiciones de  
simulación aplicadas en el análisis inicial. Los resultados  
indicaron un incremento en los esfuerzos máximos  
equivalentes de von Mises respecto a la pieza original, como  
consecuencia directa de la reducción de material. No  
obstante, en ambos casos los resultados se mantuvieron  
dentro de rangos compatibles con el comportamiento  
esperado del material ABS, conservando un factor de  
seguridad adecuado frente a la carga aplicada. Asimismo, los  
desplazamientos máximos aumentaron en comparación con  
la geometría original, aunque sin comprometer la integridad  
estructural del componente.  
seguridad, el desplazamiento máximo  
y
el esfuerzo  
equivalente de von Mises obtenidos para las geometrías  
original y rediseñada en SolidWorks e Inventor. Los  
resultados permiten evaluar de forma directa el impacto de la  
optimización topológica y el rediseño en el desempeño  
estructural del componente.  
La comparación entre SolidWorks e Inventor mostró  
diferencias en los valores máximos de esfuerzo  
y
desplazamiento, lo que pone de manifiesto la influencia de los  
algoritmos de simulación y del proceso de rediseño en los  
resultados finales. La figura 8 presenta esta comparación.  
Figura 9. Comparación del coeficiente de seguridad, desplazamiento  
máximo y esfuerzo equivalente de von Mises obtenidos mediante análisis  
estático para la geometría original y la geometría rediseñada del  
componente en SolidWorks y Autodesk Inventor, bajo una carga de  
compresión de 1, 000 N  
V.  
DISCUSIÓN  
Figura 8. Resultados del análisis estático aplicado al modelo seleccionado.  
A) SolidWorks, B) Inventor.  
Los resultados obtenidos confirman que la optimización  
topológica constituye una herramienta eficaz para la  
reducción de masa en componentes mecánicos sometidos a  
cargas estáticas, siempre que se complemente con un proceso  
posterior de rediseño geométrico. En ambos softwares  
analizados se logró una reducción de masa cercana al 65 %,  
lo que evidencia que la geometría inicial del componente se  
encontraba sobredimensionada para la carga de compresión  
considerada (1,000 N).  
Los resultados del análisis estático indican que, tras la  
reducción de material, los esfuerzos máximos aumentan de  
manera considerable, como se resume en la Tabla 1. Para el  
modelo rediseñado, Autodesk Inventor reporta un esfuerzo  
máximo de 14.83 MPa, mientras que SolidWorks alcanza  
18.64 MPa. No obstante, dichos valores se mantienen dentro  
del límite elástico del material ABS, garantizando la  
integridad estructural de la pieza.  
Tabla 1. Comparación de resultados del análisis estático y optimización  
topológica  
A pesar de haberse aplicado condiciones de carga,  
restricciones y parámetros de simulación equivalentes, las  
geometrías sugeridas por el estudio de optimización  
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13  
topológica presentaron diferencias entre SolidWorks e  
Inventor. Estas variaciones pueden atribuirse a los algoritmos  
internos de optimización, mallado y redistribución de  
material propios de cada plataforma, lo cual pone de  
manifiesto que los resultados de la optimización topológica  
no son únicos y dependen del software empleado.  
El análisis estático de las geometrías rediseñadas mostró un  
incremento en los esfuerzos equivalentes de von Mises y en  
los desplazamientos máximos con respecto a la geometría de  
referencia, comportamiento coherente con la reducción de  
material y la consecuente disminución de rigidez estructural.  
No obstante, los valores obtenidos se mantuvieron dentro de  
rangos compatibles con el comportamiento esperado del  
material ABS, conservando factores de seguridad superiores  
a la unidad frente a la carga aplicada.  
Finalmente, este estudio demuestra que tanto SolidWorks  
como Autodesk Inventor son herramientas confiables para la  
simulación y optimización de componentes mecánicos en  
entornos académicos y de diseño preliminar, siempre que se  
comprendan las particularidades de cada software. Como  
trabajo futuro se plantea la validación experimental de las  
geometrías optimizadas y el análisis del efecto de distintos  
materiales y procesos de manufactura aditiva sobre el  
desempeño estructural del componente.  
VII.  
AGRADECIMIENTOS  
Extendemos un sincero reconocimiento al Dr. Jorge Alberto  
Cárdenas Magaña por su acompañamiento durante el  
desarrollo de la materia Taller de Investigación II. Su  
experiencia en el área de investigación y su orientación  
constante fueron fundamentales para definir el enfoque y la  
estructura de este análisis. Agradecemos también el tiempo  
dedicado a la revisión y retroalimentación del trabajo, así  
como la guía que contribuyó a transformar un tema de interés  
en un documento académico formal.  
El proceso de rediseño posterior a la optimización topológica  
resultó fundamental para transformar las geometrías  
sugeridas  
en  
modelos  
continuos,  
interpretables  
y
manufacturables. En este sentido, la fabricación aditiva de las  
geometrías rediseñadas permitió verificar la viabilidad  
geométrica  
y
la manufacturabilidad de los modelos  
optimizados. Sin embargo, la validación mecánica  
experimental de los componentes impresos no forma parte del  
alcance del presente trabajo y se plantea como una línea de  
investigación futura.  
VIII.  
REFERENCIAS  
En conjunto, la discusión de resultados evidencia que la  
optimización topológica debe entenderse como una  
herramienta de apoyo al diseño mecánico, cuyo verdadero  
potencial se alcanza cuando se integra con análisis  
estructurales rigurosos y un adecuado criterio de rediseño,  
especialmente en estudios comparativos entre diferentes  
plataformas de simulación.  
[1] J. Mercado, “Evolución de los softwares de simulación para el diseño y  
construcción en la industria,” Polo del Conocimiento, vol. 5, no. 8, pp. 1333–  
1343, 2020, https://doi.org/10.23857/pc.v5i8.1665.  
[2] H. Zhu, C. Hu, and S. Gao, “Finite element mesh editing through CAD  
operations,” in Proc. 12th Int. Conf. Computer-Aided Design and Computer  
Graphics,  
Jinan,  
China,  
2011,  
pp.  
53–60,  
https://doi.org/10.1109/CAD/Graphics.2011.76.  
[3] J. Gao, M. Xiao, Y. Zhang, et al., “A comprehensive review of  
isogeometric topology optimization: Methods, applications and prospects,”  
Chinese Journal of Mechanical Engineering, vol. 33, Art. no. 87, 2020,  
https://doi.org/10.1186/s10033-020-00503-w.  
VI.  
CONCLUSIONES  
[4] T. Tang, L. Wang, M. Zhu, H. Zhang, J. Dong, W. Yue, and H. Xia,  
“Topology optimization: A review for structural designs under statics  
problems,” Materials, vol. 17, no. 23, Art. no. 5970, 2024,  
https://doi.org/10.3390/ma17235970.  
[5] J. Wu, Z. Ren, and D. Zhang, “Literature reviews of topology optimal  
design methods and applications in magnetic devices,” Energies, vol. 18, no.  
13, Art. no. 3295, 2025, https://doi.org/10.3390/en18133295.  
En este trabajo se realizó una comparación sistemática de  
simulaciones estáticas y estudios de optimización topológica  
aplicados a un componente mecánico utilizando SolidWorks  
e Autodesk Inventor, bajo condiciones de carga y restricción  
idénticas. Los resultados obtenidos permiten extraer  
conclusiones relevantes desde el punto de vista del diseño  
mecánico asistido por computadora.  
En ambos softwares se logró una reducción de masa cercana  
al 65 % respecto a la geometría de referencia, confirmando  
que la pieza inicial se encontraba sobredimensionada para la  
carga de compresión de 1 000 N analizada. Esta reducción se  
alcanzó sin comprometer la integridad estructural del  
componente, ya que las geometrías rediseñadas mantuvieron  
factores de seguridad superiores a la unidad.  
[6] E. Tyflopoulos and M. Steinert, “A comparative study of the application  
of different commercial software for topology optimization,” Applied  
Sciences,  
vol.  
12,  
no.  
2,  
Art.  
no.  
611,  
2022,  
https://doi.org/10.3390/app12020611.  
[7] P. Curkovic, “Comparative Analysis of Topology Optimization Platforms  
for Additive Manufacturing of Robot Arms,” Designs, vol. 8, no. 5, Art. no.  
98, 2024, https://doi.org/10.3390/designs8050098.  
[8] I. El Khadiri, M. Zemzami, N.-Q. Nguyen, M. Abouelmajd, N. Hmina y  
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a review,” International Journal for Simulation and Multidisciplinary Design  
Optimization,  
vol.  
14, Art.  
no.  
12,  
pp.  
1–16,  
2023,  
Los análisis estáticos mostraron un incremento esperado en  
los esfuerzos equivalentes de von Mises y en los  
desplazamientos máximos tras la reducción de material; sin  
embargo, los valores obtenidos permanecieron dentro de  
rangos compatibles con el comportamiento del material ABS.  
Las diferencias cuantitativas observadas entre SolidWorks e  
Inventor evidencian la influencia de los algoritmos de  
simulación, mallado y optimización propios de cada  
plataforma.  
https://doi.org/10.1051/smdo/2023015.  
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an immersed FEM level-set method,” Structural and Multidisciplinary  
Adicionalmente, el proceso de rediseño a partir de las  
geometrías sugeridas por la optimización topológica resultó  
fundamental para obtener modelos continuos, interpretables  
Optimization,  
https://doi.org/10.1007/s00158-025-04083-y.  
vol.  
68,  
Art.  
no.  
149,  
2025,  
doi:  
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pp. 1371–1397, 2023, https://doi.org/10.32604/cmes.2023.026043.  
y
manufacturables, destacando que la optimización  
topológica debe entenderse como una herramienta de apoyo  
al diseño y no como un resultado final directo.  
REVISTA INCAING ISSN24489131 (marzo-abril 2026) pp 8-14  
14  
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Ansys y HyperWorks”, tesis de maestría, Univ. Internacional SEK, Quito,  
Ecuador,  
Oct.  
2022.  
[En  
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Disponible:  
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REVISTA INCAING ISSN24489131 (marzo-abril 2026) pp 8-14