Algoritmos de optimización para calibrar, reducir pesos, maximizar rigidez

Los algoritmos de optimización desempeñan un papel crucial en el contexto de los modelos de elementos finitos, donde la eficiencia y la precisión son fundamentales. Estos algoritmos permiten encontrar soluciones óptimas para problemas complejos de ingeniería estructural, mejora de procesos y diseño de productos. Estos algoritmos son utilizados para ajustar parámetros como la geometría, las propiedades del material o las condiciones de carga, con el objetivo de minimizar o maximizar ciertas funciones objetivo. Estas funciones pueden representar el costo, el peso, el rendimiento o cualquier otra métrica relevante del sistema en estudio. Los algoritmos buscan iterativamente las combinaciones óptimas de estos parámetros, mejorando así el diseño y la eficiencia estructural. Los métodos de optimización en modelos de elementos finitos pueden ser algoritmos clásicos como el método de optimización de Response Surface, o técnicas modernas como los algoritmos genéticos o Evolutionary Structural Optimization. Estos métodos permiten a los ingenieros explorar un amplio espacio de diseño y encontrar soluciones que cumplan con múltiples restricciones y objetivos

Objetivo/Reto

Obtener productos y procesos óptimos que usan la mínima cantidad de recursos cumpliendo con los requisitos de diseño. Por ejemplo, la optimización topológica tiene por objetivo minimizar el peso de la estructura (o maximizar su rigidez) soportando las cargas a las que se ve sometido.

Resultado

La conjunción de técnicas de optimización y de modelos de elementos finitos mejoran la eficiencia del proceso de diseño y tienen un impacto significativo en la innovación al permitir el desarrollo de productos más seguros, eficientes y económicamente viables en diversas industrias.

Sectores

Acerías y fundición

Aeronáutico-Aeroespacial

Automatización

Energías renovables

Máquina-Herramienta