Observatorio de I+D+i UPM

Memorias de investigación
Communications at congresses:
Optimización topológica de estructuras reticulares 3D con malla variable
Year:2012
Research Areas
  • Engineering
Information
Abstract
La optimización topológica es uno de los métodos potencialmente más prometedores de cara a mejorar las características de una estructura. Generalmente este método ha sido aplicado a geometrías continuas, laminares o volumétricas, en las cuales la optimización parte del mallado MEF de la pieza. A partir del mismo, los algoritmos encuentran la solución topológicamente óptima en función del peso, la resistencia, la rigidez u otros parámetros de diseño. Sin embargo, en el caso de querer optimizar estructuras reticulares, se hace necesario crear un reticulado inicial, a partir del cual iniciar el proceso de optimización. Esta malla de partida implica la optimización únicamente se realiza sobre los elementos presentes y que no sea factible evaluar la totalidad de los caminos de carga posibles. Es frecuente en este tipo de optimizaciones encontrar soluciones con estructuras en zig-zag indicativas de que la dirección de carga no estaba presente en la retícula inicial. El método propuesto contempla un algoritmo que, en base a las soluciones halladas, interpreta las líneas de carga principales e introduce nuevos elementos no contemplados en la malla inicial. De esta forma no es necesario realizar mallas muy refinadas para cubrir, con mayor densidad, las direcciones del espacio, sino que se parte de un mallado más grueso, y con unidades de malla menos complejas, que evoluciona generando líneas de carga no existentes en la malla preliminar. La metodología ha sido validada experimentalmente aplicándola al diseño de estructuras del tipo cercha triangulada, empotrada en los extremos y sometida flexión. Se ha comprobado mediante los ensayos, como el mejor comportamiento de rigidez específica lo proporciona la estructura determinada mediante la aplicación del proceso de optimización. Se demuestra, también, que soluciones tradicionales, y ampliamente aceptadas, presentan un menor aprovechamiento del material.
International
No
Congress
XIX CONGRESO NACIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA
960
Place
Castellón
Reviewers
Si
ISBN/ISSN
0212-5072
Start Date
14/11/2012
End Date
18/11/2012
From page
194
To page
204
Anales de ingeniería mecánica
Participants
  • Autor: Roberto Lagunilla Sánchez (UPM)
  • Autor: Daniel Arribas Mantelli (UPM)
  • Autor: Beatriz Valles Fernández (UPM)
  • Autor: Enrique Alcala Fazio (UPM)
Research Group, Departaments and Institutes related
  • Creador: Grupo de Investigación: Grupo de Inv. en Seguridad e Impacto Medioambiental de Vehículos y Transportes (GIVET)
  • Centro o Instituto I+D+i: Instituto Universitario de Investigación del Automóvil (INSIA)
  • Departamento: Ingeniería Mecánica y de Fabricación
S2i 2020 Observatorio de investigación @ UPM con la colaboración del Consejo Social UPM
Cofinanciación del MINECO en el marco del Programa INNCIDE 2011 (OTR-2011-0236)
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