Diseño computacional jerárquico de materiales para estructuras elásticas

Autores
Podestá, Juan M.; Méndez, Carlos G.; Huespe, Alfredo E.
Año de publicación
2017
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
documento de conferencia
Estado
versión publicada
Descripción
En trabajos anteriores, los autores presentaron un procedimiento numérico-computacionalde diseño jerárquico para estructuras elásticas sometidas a cargas mecánicas. Dicho procedimiento esta basado en la combinación de dos metodologías aplicadas en dos escalas de longitud notablemente diferentes: i) A nivel macroscópico, se utiliza la técnica deFree Material Optimization (FMO) para determinar la distribución óptima del tensor de elasticidad efectivo C(x). ii) Con la solución provista por la técnica FMO, para cada elemento finito del continuo discretizado se diseña la microestructura del material en una escala de longitud notablemente inferior de la macroestructura resuelta con FMO. Para esto se aplica el concepto de elemento de volumen representativo. La microestructura se diseña de modo tal que el tensor elástico efectivo, de este compuesto, sea igual al provisto por la técnica FMO. En el presente trabajo se exponen los avances realizados. En la macroescala, se adaptó el algoritmo para resolver problemas con múltiples estados de carga. También se propone un criterio para definir en qué regiones se realizará el diseño topológico. Se presenta además una implementación de límites a la optimización tal que se mejora la posterior diseñabilidad de la estructura a nivel micro. Con respecto al diseño de la microescala, se propone un análisis paramétrico de la forma que debe adoptar la microcelda para el diseño de la microestructura. Finalmente, se presentan soluciones obtenidas para problemas usados como referencia en la bibliografía, resultando una estructura jerárquica, cuya microescala consiste en un material celular graduado.
Publicado en: Mecánica Computacional vol. XXXV no.36
Facultad de Ingeniería
Materia
Ingeniería
Optimización Libre de Material
Derivada Topológica
Metamateriales
Clases de Simetría
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Repositorio
SEDICI (UNLP)
Institución
Universidad Nacional de La Plata
OAI Identificador
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