Adaptation of Topologic Optimized Structures Based on Skeletonization

El diseño estructural basado en métodos de optimización es muy eficiente en la generación de estructuras de peso mínimo, máxi - ma rigidez, etc.; sin embargo, tiene la desventaja de genera geometría muy complejas, cuya manufactura es difícil o imposible. Por ello, estas geometrías deben ser adaptada...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autores: A. Mendoza-San-Agustín, F. Velázquez-Villegas, A. Zepeda-Sánchez
Tipo de recurso: artículo
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2016
País:México
Institución:Universidad Nacional Autónoma de México
Repositorio:Redalyc-UNAM
OAI Identifier:oai:redalyc.org:76846501004
Acceso en línea:https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=76846501004
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Ingeniería
Diseño óptimo
esqueletonización
diseño estructural
Descripción
Sumario:El diseño estructural basado en métodos de optimización es muy eficiente en la generación de estructuras de peso mínimo, máxi - ma rigidez, etc.; sin embargo, tiene la desventaja de genera geometría muy complejas, cuya manufactura es difícil o imposible. Por ello, estas geometrías deben ser adaptadas a los procesos de manufactura, de tal forma que se obtienen soluciones de diseño viables. Durante el proceso de adaptación, varias de las características óptimas se pierden. Para minimizar esta pérdida se propone un método de adaptación, basado en esqueletonización, para soluciones topológicas. El objetivo es generar una estructura ma- nufacturable a partir de una solución topológica, considerando miembros estructurales estándar. En este trabajo, se desarrolló un algoritmo para interpretar y adaptar soluciones topológicas. Esqueletonización se aplica para obtener una representación simplifi - cada de la solución óptima, sin perder su topología. El resultado se transforma en un conjunto de líneas rectas unidad por vértices. Estas líneas son reemplazadas por miembros estándar de sección transversal parametrizada. Mediante optimización de forma las dimensiones de la sección transversal son definidas. Como ejemplo, se aplica el método al diseño de una viga corta en cantiléver, obteniendo una estructura completamente manufacturable, cuyas características topológicas son preservadas.