Método cao. Optimización automática del diseño de un ventilador en material cerámico

Mª Dolores Rubio Eire; C. Crespo; P. Dietz; R. Jakel; Manuel Doblaré Castellano

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Método cao. Optimización automática del diseño de un ventilador en material cerámico

Mª Dolores Rubio Eire ^[1] ; C. Crespo ^[1] ; P.Dietz ^[1] ; R. Jakel ^[2] ; Manuel Doblaré Castellano ^[3]
1. [1] Institut für Maschinenewesen.(T.U. Clausthal), Clausthal−Zellerfeld. Alemania.
2. [2] Deutsche Aeroespace GmbH. Bremen. Alemania
3. [3] Departamento de Ingeniería Mecánica. Centro Politécnico Superior. Univ. de Zaragoza. España.
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Localización: Métodos Numéricos en Ingeniería: [Comunicaciones presentadas al IV Congreso de Métodos Numéricos en Ingeniería celebrado en Sevilla durante los días 7-10 de Junio de 1999] / R. Abascal (ed. lit.), José Domínguez Abascal (ed. lit.) , G. Bugeda (ed. lit.), 1999, ISBN 84-89925-45-3
Idioma: español
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Resumen
- Basándose en un programa desarrollado por R. Jakel y M.D. Rubio, KERB, que permite el cálculo de la probabilidad de fallo de elementos cerámicos según diferentes criterios de fractura, se ha desarrollado un programa, KERBCAO que optimiza el diseño de componentes cerámicos modelizados a través de programas de elementos finitos. Esta optimización es automática para aquellos tramos de superficie de la pieza escogidos por el usuario. Este programa está basado en el método C.A.O. (Computed Aided shapeOptimisation) aplicado en este caso a materiales cerámicos. Las cerámicas por ser de carácter frágil basan su probabilidad de fallo en la probabilidad de que pueda encontrarse en la pieza una grieta de tamaño crítico para el estado de tensiones al que está sometida, por ello, el tamaño de la pieza influye en su fiabilidad. La base esencial del método C.A.O. es la modificación automática de la posición de los nodos de las superficies seleccionadas de la pieza para reducir el gradiente de la probabilidad de fallo en ellas y así de esta forma reducir la probabilidad de fallo global de todo el componente. En una primera aproximación a su uso se ha desarrollado un programa que aplica este procedimiento a piezas 3D y se ha aplicado para la optimización de un ventilador cerámico diseñado para trabajar a altas prestaciones. Los primeros resultados han sido satisfactorios aunque se pretende obtener un método para reducir el costo computacional por iteración y el número de estas.