DISEÑO DE UN MECANISMO FLEXIBLE MEDIANTE EL MÉTODO DE OPTIMIZACIÓN TOPOLÓGICA USANDO MATLAB Por:...

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DISEÑO DE UN MECANISMO FLEXIBLE MEDIANTE EL MÉTODO DE OPTIMIZACIÓN TOPOLÓGICA USANDO MATLAB Por: Esteban Sepúlveda Orozco ([email protected]) Estudiante MSc Francisco Javier Ramírez Gil ([email protected]) Estudiante MSc DSc. Wilfredo Montealegre Rubio ([email protected])

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DISEO DE UN MECANISMO FLEXIBLE MEDIANTE EL MTODO DE OPTIMIZACIN TOPOLGICA USANDO MATLABPor:Esteban Seplveda Orozco ([email protected])Estudiante MSc Francisco Javier Ramrez Gil ([email protected])Estudiante MScDSc. Wilfredo Montealegre Rubio ([email protected])CONTENIDOIntroduccinQu son los mecanismos flexibles?Mtodo de los Elementos Finitos (MEF)Optimizacin Topolgica (OT)Descripcin del problemaSolucin del problema usando MatlabResultadosDemostracinReferenciasINTRODUCCIN (1/3)

Montealegre, W. Notas de Clase. Introduccin al MEF

Sigmund, O. On the Design of Compliant Mechanisms Using Topology Optimization. Mechanics of Structures and Machines: An International Journal. 2007.

W. M. Rubio y E. C. N. Silva, MEMS Eletrotermomecnicos Usando o Mtodo de Otimizao Topolgica, Tesis de Maestra, Universidade de So Paulo, So Paulo, 2005

Carbonari, R. Projeto de Atuadores Piezeltricos Flextensionais Usando o Mtodo de Otimizao Topolgica. So Paulo: Escola Politcnica da Universidade de So Paulo. Departamento de Engenharia Mecatrnica e de Sistemas Mecnicos. 2003.Mecanismos flexiblesINTRODUCCIN (2/3)

http://www.packereng.com/images/finite_elem1.jpg

http://www.mechanicalengineeringblog.com/wp-content/uploads/2011/05/01-ASME-Static-Structural-Analysis-animation-stress-intensity-calculations_thumb.gif

http://www.mechanicalengineeringblog.com/wp-content/uploads/2011/05/01-transient-thermal-analysis-frequency-analysis-buckling-analysis.png

http://www.springerimages.com/img/Images/Springer/JOU=11926/VOL=2011.13/ISU=3/ART=174/MediaObjects/MEDIUM_11926_2011_174_Fig2_HTML.jpg

http://imtronics.cereteth.gr/files/2011/01/Image-1.jpg

http://www2.warwick.ac.uk/fac/sci/eng/pg/students/esrhaw/profile.png?maxWidth=806&maxHeight=477

http://www.seal-houston.com/fea-wrench-sm.jpgElementos FinitosINTRODUCCIN (3/3)

http://www.qatarconvention.com/

Sutradhar, A. et al. Topological optimization for designing patient-specific large craniofacial segmental bone replacements. PNAS Early Edition. 2010.

InicializacinAnlisis MEFAnlisis de sensibilidad (Linealizacin)Paso OTSalir(Mostrar resultados)ConvergeSiNohttp://insider.altairhyperworks.com/wp-content/uploads/2011/10/eads_0011.jpgOptimizacin Topolgica

Montealegre, W. Notas de Clase. Introduccin al MEF

AFDESCRIPCIN DEL PROBLEMA

ABF

AFSOLUCIN DEL PROBLEMA USANDO MATLAB (1/3)

MallaSOLUCIN DEL PROBLEMA USANDO MATLAB (2/3)1234567891423

EnsambleSOLUCIN DEL PROBLEMA USANDO MATLAB (3/3)

E. L. Cardoso y J. S. O. Fonseca, Complexity control in the topology optimization of continuum structures, Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, vol. 25, no. 3, pp. 293301, 2003

FiltrosRESULTADOS (1/11)FILTRO4812MALLA80x4060x3040x20FRACCIN VOLUMEN0.10.30.5RESULTADOS (2/11)PruebaFiltroMallaFrac. VolumenN Iteraciones1460x300.3200

RESULTADOS (3/11)PruebaFiltroMallaFrac. VolumenN Iteraciones2860x300.3200

RESULTADOS (4/11)PruebaFiltroMallaFrac. VolumenN Iteraciones31260x300.3200

RESULTADOS (5/11)PruebaFiltroMallaFrac. VolumenN Iteraciones4880x400.3200

RESULTADOS (6/11)PruebaFiltroMallaFrac. VolumenN Iteraciones5860x300.3200

RESULTADOS (7/11)PruebaFiltroMallaFrac. VolumenN Iteraciones6840x200.3200

RESULTADOS (8/11)PruebaFiltroMallaFrac. VolumenN Iteraciones7860x300.1200

RESULTADOS (9/11)PruebaFiltroMallaFrac. VolumenN Iteraciones8860x300.3200

RESULTADOS (10/11)PruebaFiltroMallaFrac. VolumenN Iteraciones9860x300.5200

RESULTADOS (11/11)

DEMOSTRACINDemostracin en vivo!Descripcin del problema a solucionar y condiciones de contorno21REFERENCIAS (1/2)W. M. Rubio y E. C. N. Silva, MEMS Eletrotermomecnicos Usando o Mtodo de Otimizao Topolgica, Tesis de Maestra, Universidade de So Paulo, So Paulo, 2005Sigmund, O. On the Design of Compliant Mechanisms Using Topology Optimization. Mechanics of Structures and Machines: An International Journal. 2007. Carbonari, R. Projeto de Atuadores Piezeltricos Flextensionais Usando o Mtodo de Otimizao Topolgica. So Paulo: Escola Politcnica da Universidade de So Paulo. Departamento de Engenharia Mecatrnica e de Sistemas Mecnicos. 2003.Montealegre, W. Notas de Clase. Introduccin al MEFSutradhar, A. et al. Topological optimization for designing patient-specific large craniofacial segmental bone replacements. PNAS Early Edition. 2010. E. L. Cardoso y J. S. O. Fonseca, Complexity control in the topology optimization of continuum structures, Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, vol. 25, no. 3, pp. 293301, 200322REFERENCIAS (2/2)http://www.packereng.com/images/finite_elem1.jpghttp://www.mechanicalengineeringblog.com/wp-content/uploads/2011/05/01-transient-thermal-analysis-frequency-analysis-buckling-analysis.pnghttp://www.mechanicalengineeringblog.com/wp-content/uploads/2011/05/01-ASME-Static-Structural-Analysis-animation-stress-intensity-calculations_thumb.gifhttp://www.qatarconvention.com/http://insider.altairhyperworks.com/wp-content/uploads/2011/10/eads_0011.jpghttp://imtronics.cereteth.gr/files/2011/01/Image-1.jpghttp://www2.warwick.ac.uk/fac/sci/eng/pg/students/esrhaw/profile.png?maxWidth=806&maxHeight=477http://www.seal-houston.com/fea-wrench-sm.jpghttp://www.springerimages.com/img/Images/Springer/JOU=11926/VOL=2011.13/ISU=3/ART=174/MediaObjects/MEDIUM_11926_2011_174_Fig2_HTML.jpg

23BIBLIOGRAFAAlberty, J. Carstensen, C. Funken, A. & Klose, R. (2002). Matlab Implementation of the Finite Element Method in Elasticity. Computing, vol. 69, no. 3, pp. 239263Dabrowski, M. Krotkiewski, M & Schmid, D. W. (2008). MILAMIN: MATLAB-based finite element method solver for large problems , Geochem. Geophys. Geosyst., vol. 9, p. 23 PP.Haftka, R. T., & Grdal, Z. (1992). Elements of Structural Optimization. Kluwer Academic Publishers.Y. W. Kwon, Y. W & Bang, H. The Finite Element Method Using Matlab. CRC Press, 2000Mndez, G. A. (2009). Desarrollo de algoritmo para la integracin de la optimizacin topolgica y la optimizacin de forma en estructuras. Bogot: Tesis de maestra.Montealegre Rubio, W. (2005). Projeto de "MEMS" eletrotermomecnicos usando otimizao topolgica. So Paulo: Escola Politcnica da Universidade de So Paulo. Departamento de Engenharia Mecatrnica e de Sistemas Mecnicos.Zegard, T. (2010). Topology optimization with unstructured meshes on graphics prossesing (GPU). Urbana Chapaingn: University of Illinois.

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