Reducción de peso en estructuras mediante optimización topológica (AC)

Weight reduction in structures through topological optimization (AC)

Autores/as

  • Nelson Villaroel Universidad Técnica de Cotopaxi, La Maná
  • Ringo López Universidad Técnica de Cotopaxi, La Maná
  • Yaneth Silva Pérez Universidad de Granma, Bayamo
  • Leandro Lorente Leyva SDAS Research Group. Colombia

Palabras clave:

estructuras, algoritmos, método de elementos finitos, Topológica

Resumen

La optimización topológica (OT) estructural es una herramienta de diseño computacional que emplea el análisis por el método de elementos finitos para encontrar la forma óptima de un componente que está sometido a cargas, disminuyendo el volumen del elemento analizado. La reducción de peso en componentes mecánicos hoy en día es una necesidad fundamental en el diseño, por tal motivo se han desarrollado software especializados que facilitan este proceso. La reducción de volumen en un componente que se lleva a cabo mediante el cálculo computacional efectuado por un algoritmo de optimización el cual redistribuye la masa de una manera eficiente. El objetivo se enfoca en identificar el proceso de optimización topológica estructural y los algoritmos de optimización empleados en el cálculo para la redistribución de masa en un medio continuo. El método empleado para la elaboración de este artículo científico fue la revisión de distintos autores, estableciendo varias etapas como son: definición de objetivos, selección de artículos, revisión detallada de la literatura y redacción del artículo. Determinando que existen varios tipos de algoritmos empleados para la optimización topológica, entre los más usados están los modelos SIMP (Solid Isotropic material with Penalization) basado en densidades, el modelo hard-kill (ESO) y el modelo BESO (Optimización Estructural Evolutiva Bidireccional). De la misma manera se identificó que el fenómeno de “checkerboard” genera errores en el proceso de optimización. Por tal circunstancia, el presente artículo tendrá como fin establecer reseñas para conocer el proceso de optimización topológica y los distintos algoritmos de optimización existentes.

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Publicado

2021-03-17

Número

Sección

Artículos