Resumen

Los procesos emergentes de fabricación aditiva permiten el uso de estructuras metálicas porosas en diversas aplicaciones industriales. Dado que estas estructuras están compuestas por un gran número de celdas unitarias ordenadas, su diseño mediante enfoques de modelización convencionales, como los elementos finitos, se convierte en un verdadero reto. Por ello, puede emplearse una técnica de homogeneización, en la que la estructura reticular se simula como un volumen totalmente denso con propiedades materiales equivalentes. Para determinar estas propiedades materiales equivalentes, se pueden realizar simulaciones numéricas en una sola celda unitaria de la estructura reticular. Sin embargo, un aspecto crítico a considerar son las condiciones de contorno aplicadas a las caras externas de la celda unitaria. En la literatura, se utilizan diferentes tipos de condiciones de contorno, pero falta definitivamente un estudio comparativo. En esta publicación, se estudia una celda unitaria de tipo diamante en compresión aplicando diferentes condiciones de contorno. Si los límites de la estructura porosa son libres de deformarse, la condición de contorno periódica resulta ser la más representativa, pero hay que introducir ecuaciones de restricción en el modelo. Si, por el contrario, la estructura porosa está insertada en un recinto rígido, entonces es mejor utilizar condiciones de contorno sin fricción. Estos resultados preliminares quedan por validar para otros tipos de celdas unitarias cargadas más allá del límite de fluencia del material.

• Materias:Cinética Industria del cemento Metales Cemento Ingeniería de estructuras Perforación de pozos de minas
• Subjects:Kinetics Cement industries Metals Cement Structural engineering Shaft sinking
• Palabras claves:propiedad material equivalente, condiciones de contorno, celda unitaria, estructura porosa, estructura reticular, condiciones de contorno periódicas, tipo de unidad, proceso de fabricación de aditivos, celda unitaria tipo, enfoque de modelado convencional
• Keywords:equivalent material property, boundary conditions, unit cell, porous structure, lattice structure, periodic boundary conditions, type of unit, additives manufacturing process, type unit cell, conventional modeling approach