DISEÑO COMPUTACIONAL JERÁRQUICO DE MATERIALES PARA ESTRUCTURAS ELÁSTICAS

JUAN MANUEL PODESTÁ; CARLOS MÉNDEZ; ALFREDO HUESPE

La Plata

Congreso; XXIII Congreso de métodos numéricos y sus aplicaciones.; 2017

AMCA

p { margin-bottom: 0.1in; line-height: 120%; }a:link {En trabajosanteriores, los autores presentaron un procedimientonumérico-computacional de diseño jerárquico para estructuraselásticas sometidas a cargas mecánicas. Dicho procedimiento estabasado en la combinación de dos metodologías aplicadas en dosescalas de longitud notablemente diferentes: i) A nivelmacroscópico, se utiliza la técnica de Free Material Optimization(FMO) para determinar la distribución óptima del tensor deelasticidad efectivo C(x). ii) Con la solución provista por latécnica FMO, para cada elemento finito del continuo discretizado sediseña la microestructura del material en una escala de longitudnotablemente inferior de la macroestructura resuelta con FMO. Paraesto se aplica el concepto de elemento de volumen representativo. Lamicroestructura se diseña de modo tal que el tensor elásticoefectivo, de este compuesto, sea igual al provisto por la técnicaFMO. En el presente trabajo se exponen los avances realizados. En lamacroescala, se adaptó el algoritmo para resolver problemas conmúltiples estados de carga. También se propone un criterio paradefinir en qué regiones se realizará el diseño topológico. Sepresenta además una implementación de límites a la optimizacióntal que se mejora la posterior diseñabilidad de la estructura anivel micro. Con respecto al diseño de la microescala, se proponeun análisis paramétrico de la forma que debe adoptar la microceldapara el diseño de la microestructura. Finalmente, se presentansoluciones obtenidas para problemas usados como referencia en labibliografía, resultando una estructura jerárquica, cuyamicroescala consiste en un material celular graduado.