Marco conceptual para el diseño inverso de metamateriales elásticos.

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Detalles Bibliográficos
Autor Principal: Podestá, Juan Manuel
Otros Autores: Huespe, Alfredo E. (director de tesis), Mroginski, Javier L. (director de tesis)
Formato: Tesis Libro
Lenguaje:Español
Materias:
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040 # # |a HHR 
080 # # |a 62 
082 0 # |a 003.3 
100 1 # |a Podestá, Juan Manuel 
245 1 0 |a Marco conceptual para el diseño inverso de metamateriales elásticos.  |c Juan Manuel Podestá ; Director Alfredo E. Huespe, Codirector Javier L. Mroginski 
260 # # |e Santa Fe  |g 2019 
300 # # |a 232 p.  |b il.  |c 30 cm. 
502 # # |a Tesis (Doctorado en Ingeniería-Mención Mecánica Computacional)--Facultad de Ingeniería y Ciencias Hídricas, Universidad Nacional del Litoral, 2019 
505 0 # |a Simetry considerations for topology design / J. M. Podestá … [et al.] -- Material design of elastic structures / J. M. Podestá … [et al.] -- Computational material design for acoustic cloaking / C. Méndez … [et al.] -- Symmetries in 3D Design Problems / C. Méndez … [et al.] -- Homogenized elasticity tensor database of periodic composites with microarchitectures displaying symmetric topologies / J. M. Podestá … [et al.] 
520 3 # |3 El problema de diseño inverso se formula matemáticamente a través de un problema de optimización topológica. El marco conceptual provee herramientas para definir específicamente el espacio de variables del problema de optimización. Las herramientas propuestas están basadas en un análisis de la conexión entre las simetrías geométricas que presentan las microarquitecturas periódicas y sus propiedades elásticas efectivas. Para este análisis se utilizan nociones de cristalografía. Son estudiados conceptos de redes de Bravais y grupos espaciales para entender la forma en que las simetrías de estos objetos pueden ser utilizadas en la metodología de diseño inverso. Como complemento al marco conceptual propuesto, se implementa una base de datos de tensores homogeneizados mediante un análisis de distintos compuestos con microestructuras parametrizadas, apropiadas para el diseño de materiales con propiedades extremas. El desempeño de las herramientas propuestas es evaluado mediante distintas aplicaciones numéricas. El primer ejemplo consiste en diseñar la microarquitectura del compuesto de una estructura elástica, de mínima flexibilidad y peso. Una segunda aplicación consta del diseño de metamateriales bidimensionales para camuflaje acústico. En ambos casos debe ser diseñados materiales pentamodales, con propiedades elásticas no convencionales caracterizados, por ejemplo, por un módulo de Poisson negativo o un módulo volumétrico anisotrópico. En el último ejemplo numérico se expone el diseño de un compuesto tridimensional periódico, de propiedades efectivas extremas. Para resolver el problema de diseño inverso de la microarquitectura se adopta un enfoque de homogenización computacional y un algoritmo de optimización basado en la derivada topológica y función level-set. En los casos estudiados, la aplicación de los criterios propuestos da como resultado microarquitecturas alternativas a las reportadas en la bibliografía. 
653 0 # |a Tesis Doctoral FICH 
653 0 # |a Tesis Doctoral en Ingeniería 
653 0 # |a Optimización topológica 
653 0 # |a Diseño inverso de materiales 
653 0 # |a Derivada topológica 
653 0 # |a Diseño de materiales de dos escalas 
653 0 # |a Simetría elástica 
700 1 # |a Huespe, Alfredo E.  |e director de tesis 
700 1 # |a Mroginski, Javier L.  |e director de tesis 
090 |a Tes. Doc. FICH  |b P662  |i 5504398  |u 19