Herramienta de cálculo de un modelo continuo para estructura tipo sandwich

El modelado de estructuras emparedadas o tipo sándwich resulta de gran importancia en la simulación numérica del comportamiento mecánico de algunos componentes estructurales empleados comúnmente en Ingeniería Industrial, Mecánica y Aeronáutica. Estas estructuras se caracterizan por tener un núcleo de diversa tipología y unas pieles dispuestas simétricamente. El modelado de estas estructuras normalmente resulta complicado y también controversial, ya que con frecuencia es necesario llegar a un compromiso entre la precisión de los resultados del modelo y el coste computacional. Existen diversas estrategias de modelado de estas estructuras que van de mayor a menor detalle. La opción de emplear elementos sólidos tanto para el núcleo como las pieles proporciona la solución de mayor precisión, pero conlleva un coste computacional muy elevado. Esta estrategia es inviable cuando la estructura emparedad forma parte de un sistema más complejo. Otra opción es emplear un solo sólido con capas para todo el espesor del sándwich, o incluso elementos tipo placa exclusivamente o en combinación con sólidos. En menor ocasión se emplean elementos tipo muelle para el núcleo. En cualquier situación se requiere conocer las propiedades elásticas de las distintas capas, normalmente no isótropas. La herramienta proporciona por la investigadora de la UPV resulta novedosa ya que permite estimar las propiedades elásticas aparentes de una estructura emparedadas de diferentes tipologías tanto de núcleo como pieles, todas ellas empleadas comúnmente en la industria. Estas propiedades aparentes se obtienen aplicando un procedimiento de homogenización numérica a un volumen elemental representativo detallado creado de forma automática a partir de los datos introducidos por el usuario. El resultado permite definir con precisión las propiedades no isótropas de un modelo continuo, para emplearse en simulaciones posteriores reduciendo la complejidad de los modelos y el peso computacional asociado.

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