| Revista: | Ingeniería mecánica, tecnología y desarrollo |
| Base de datos: | PERIÓDICA |
| Número de sistema: | 000399223 |
| ISSN: | 1665-7381 |
| Autores: | Mendoza San Agustín, A1 Velázquez Villegas, F1 Zepeda Sánchez, A1 |
| Instituciones: | 1Universidad Nacional Autónoma de México, Facultad de Ingeniería, México, Distrito Federal. México |
| Año: | 2016 |
| Periodo: | Mar |
| Volumen: | 5 |
| Número: | 4 |
| Paginación: | 415-421 |
| País: | México |
| Idioma: | Inglés |
| Tipo de documento: | Artículo |
| Enfoque: | Aplicado, descriptivo |
| Resumen en español | El diseño estructural basado en métodos de optimización es muy eficiente en la generación de estructuras de peso mínimo, máxima 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 manufacturable 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 simplificada 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 |
| Resumen en inglés | The structural design based on optimization methods is very efficient in generating structures of minimum weight, maximum stiffness, etc.; nevertheless, it has the disadvantage of producing very complex geometries, whose manufacture is difficult or unfeasible. Therefore, these geometries have to be adapted to manufacturing processes, obtaining in this way feasible design solutions. During this adaptation process, several optimal characteristics are lost. In order to minimize this loss the authors propose an adaptation method, based on skeletonization, for topological solutions. The objective is to generate a manufacturable structure from a topological solution considering standard structural members. In this work, an algorithm to interpret and adapt the topological solution was developed. Skeletonization is applied to obtain a simpler representation of the optimal solution without losing its topology. The result is transformed in a set of straight lines joined by vertices. These lines are replaced by standard members, whose cross-section is parameterized. By applying size optimization, the dimensions of this cross-section are defined. As an example the method is applied to design an optimal short cantilever beam, showing a final structure completely manufacturable, whose topological characteristics are preserved |
| Disciplinas: | Ingeniería |
| Palabras clave: | Ingeniería mecánica, Diseño de estructuras, Diseño óptimo, Topología |
| Keyword: | Engineering, Mechanical engineering, Structures design, Optimal design, Topology |
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