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Estudio analiza materiales utilizados en industria aeronáutica

Proyecto Fondecyt de Iniciación busca optimizar programas computacionales para determinar lo que ocurre en estructuras metálicas como las alas de un avión.

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Estudio analiza materiales utilizados en industria aeronáutica


31 Marzo 2017

Analizar en detalle las reacciones que se provocan en grandes estructuras metálicas que sufren presiones, como lo que ocurre con las alas de un avión en vuelo, es uno de los objetivos que busca resolver el proyecto del profesor de la Facultad de Ingeniería, Jorge Hinojosa, el que cuenta con apoyo de un Fondecyt de Iniciación.

“Estrategia de descomposición de dominio con localización no lineal para el estudio del postpandeo en grandes estructuras”, es el nombre de la iniciativa que busca optimizar los programas computacionales que hoy existen y que no permiten obtener con precisión datos respecto a lo que sucede en el material al momento de sufrir deformaciones o presiones durante su uso. Se trata de lograr mejoras para hacer los programas más eficientes y robustos.

Junto con esto el académico incorporará ciertas características no consideradas previamente en los algoritmos. Su objetivo es analizar estos fenómenos de inestabilidad por zonas y detalles como las perforaciones o las uniones de los elementos de una estructura para realizar una evaluación de cómo se distribuyen los esfuerzos dentro de la estructura y poder predecir, por ejemplo, si estas situaciones podrían provocar una grieta u otro suceso indeseado.

“Actualmente no se pueden hacer cálculos en detalle del comportamiento de los materiales en estructuras de gran tamaño en un solo computador, ya que existen programas para analizar la estructura completa y no las partes de esta. Esos cálculos los distribuiremos en forma paralela en muchos procesadores para examinar el fenómeno con mayor precisión”, explicó .

PANDEO

Específicamente el problema que busca resolver es el denominado “pandeo”, que se produce por ejemplo en las alas del avión cuando está en vuelo y que se puede observar a simple vista en estas estructuras como unas pequeñas ondas en la superficie. “Estamos analizando la curvatura que se produce debido a cargas de compresión, pero que no provocan ruptura del material, sino más bien deformaciones elásticas, es decir, donde el material vuelve a su estado inicial”, sostuvo.

Los datos que se obtengan del análisis permitirían conocer con precisión el funcionamiento de las estructuras metálicas y así generar piezas que sean más eficientes en su uso, por ejemplo con un menor peso o desarrollar certificaciones de las máquinas que sean analizadas. Este tipo de aplicación podría utilizarse no solo en la industria aeronáutica sino en cualquiera que utilice estructuras metálicas que estén expuestas a estas presiones o deformaciones, como la automotriz o la de generadores de energía, según explicó Hinojosa.

Los estudios de este tipo, de acuerdo al académico, son recientes y se efectúan principalmente en países como Francia y Estados Unidos, donde existe un desarrollo de dichas industrias. De hecho, Hinojosa está trabajando conjuntamente con científicos franceses que van a la vanguardia en este tema, y que en los siguientes años visitarán Chile para continuar con la línea de investigación que realizan con el académico de la UTALCA.

La iniciativa contempla la adquisición de nuevos servidores computacionales que se anexarán al data center que tiene la Facultad de Ingeniería en el Campus Curicó, sumando con estos nuevos equipos cerca de 500 procesadores, que convierten a este espacio computacional en uno de los más importantes del centro-sur de Chile, junto al que existe en la misma Universidad, en el Centro de Bioinformática y Simulación Molecular (CBSM), también de la Facultad de Ingeniería.



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