DISEÑO COMPUTACIONAL DE METAMATERIALES ACUSTICOS Y MECANICOS
EL PRESENTE PROYECTO SE FOCALIZA EN EL DISEÑO COMPUTACIONAL DE METAMATERIALES ACUSTICOS Y MECANICOS POR MEDIO DE TECNICAS COMPUTACIONALES BASADAS EN METODOS MULTIESCALA Y OPTIMIZACION TOPOLOGICA, LA IDEA ES DISEÑAR LA ESTRUCTURA I...
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Descripción del proyecto
EL PRESENTE PROYECTO SE FOCALIZA EN EL DISEÑO COMPUTACIONAL DE METAMATERIALES ACUSTICOS Y MECANICOS POR MEDIO DE TECNICAS COMPUTACIONALES BASADAS EN METODOS MULTIESCALA Y OPTIMIZACION TOPOLOGICA, LA IDEA ES DISEÑAR LA ESTRUCTURA INTERNA DE UN METAMATERIAL (A NIVEL MESOESCOPICO) PARA SATISFACER LA PROPIEDAD MACROESCOPICA DESEADA Y, POR TANTO, LA FUNCIONALIDAD DEL METAMATERIAL, LA ESTRUCTURA INTERNA DEL MATERIAL Y LAS PROPIEDADES EFECTIVAS DEL MATERIAL ESTAN RELACIONADAS POR MEDIO DE TECNICAS DE HOMOGENIZACION Y LA ESTRUCTURA DE LA MESOESCALA PUEDE SER DISEÑADA POR METODOS DE OPTIMIZACION TOPOLOGICA, PARA REDUCIR EL COSTE COMPUTACIONAL ASOCIADO A LOS DIEÑOS SE UTILIZAN TECNICAS DE REDUCCION DE MODELOS Y CATALOGOS DE MATERIALES PREVIAMENTE CALCULADOS,LOS METAMATERIALES, ENTENDIDOS COMO UN ENSAMBLAJE DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES ARTIFICIALMENTE DISEÑADOS CON FINES INGENIERILES, OBTIENEN PROPIEDADES MACROSCOPICAS QUE NO PUEDEN SER ENCONTRADAS EN MATERIALES NATURALES, POR ESTA RAZON LOS METAMATERIALES ESTAN DIRECTAMENTE ASOCIADOS CON LAS TECNOLOGIAS FACILITADORAS PARA UN AMPLIO EPECTRO DE APLICACIONES, ALGUNOS EJEMPLOS DE ESTAS PROPIEDADES APARENTEMENTE NO FISICAS SON LA MASA NEGATIVA, LA RIGIDEZ NEGATIVA, EL INDICE DE REFRACCION NEGATIVO O EL COEFICIENTE DE POISSON NEGATIVO, APPLICACIONES ESTRATEGICAS DE ESTAS PROPIEDADES NO COMUNES PUEDEN SER LOS MATERIALES CON CANCELACION DE BANDAS DE FRECUENCIA, MATERIALES INVISIBLES A LAS ONDAS ACUSTICAS O BIEN METAMATERIALES MECANICOS DE ALTA ABSORCION DE CHOQUE BASADOS EN ESTRUCTURAS INTERNAS CON MECANISMOS DE MICRO PANDEO QUE DAN LUGAR A RIGIDEZ NEGATIVA, LOS METAMATERIALES DEBEN, PRINCIPALMENTE, SUS PROPIEDADES MACROESCOPICAS A LA MICROESTRUCTURAS (ARTIFICIALMENTE CONCEVIDA PARA SU FIN) Y NO A LA COMPOSICION DEL MATERIAL PROPIAMENTE DICHA, EN ESTE CONTEXTO, ALGORITMOS EFICIENTES BASADOS EN TECNICAS MULTIESCALA Y OPTIMIZACION MULTI-OBJETIVO SON CLAVES PARA PERMITIR SU DISEÑO INTEGRAL MULTIESCALA,PARA DESARROLLAR ESTE TIPO DE MATERIALES SE PROPONEN TECNICAS INNOVADORAS DE ANALISIS MULTIESCALA BASADAS EN HERRAMIENTAS DE HOMOGENIZACION EXTENDIDAS Y METODOS DE OPTIMIZACION TOPOLOGICA MULTI-OBJETIVO PARA DISEÑAR EL METAMATERIAL TANTO A ESCALA MACRO COMO MESOESCOPICA, LAS TECNICAS DE HOMOGENIZACION UTILIZADAS REQUIEREN LA INCORPORACION DE LA PARTE INERCIAL DEL PROBLEMA Y LOS PROCESOS DISIPATIVOS EN LAS OPERACIONES DE TRANSICION DE ESCALA MICRO-MACRO, ASIMISMO, LA COMBINACION DE DISTINTAS DISCRETIZACIONES MICRO-MACRO, SE TENDRA EN CUENTA EN EL ANALISIS MULTIESCALA, I,E, ELEMENTOS ESTRUCTURALES DE TIPO BIGA SE PODRAN UTILIZAR EN LA MICROESTRUCTURA PARA SIMULAR LOS EFECTOS DE MICRO PANDEO MIENTRAS QUE LA MACROESTRUCTURA PODRA SER CONCEVIDA COMO UN CONTIUO, LOS ALGORITMOS DESARROLLADOS SON SUSCEPTIBLES DE PRESENTAR UN COSTE COMPUTACIONAL ALTO PARA LOS DISEÑOS OBJETIVO CON INTERES INDUSTRIAL Y, POR TANTO, SE PROPONE UTILIZAR ESTRATEGIAS DE REDUCCION DE MODELOS Y CATALOGOS PRECALCULADOS DE MATERIALES PARA REDUCIR EL COSTE GLOBAL, UNA FASE FINAL DEL PROYECTO SE CENTRA EN LA MANUFACTURABILIDAD DE LOS DISEÑOS PROPORCIONADOS POR LAS HERRAMIENTAS COMPUACIONALES, DE ESTE MODO SE PLANEA UTILIZAR LAS TECNICAS MAS ADECUADAS DE 'ADDITIVE MANUFACTURING' PARA GENERAR UN NUMERO DE PROTOTIPOS QUE ASEGUREN LA MANUFACTURABILIDAD DE LOS DISEÑOS, METAMATERIALES ACÚSTICOS Y MECÁNICOS\DISEÑO COMPUTACIONAL DE METAMATERIALES\ESTRATEGIAS DE REDUCCIÓN DEL COSTE COMPU\TÉCNICAS DE "ADDITIVE MANUFACTURING" PAR
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