Analizan resistencia de nuevos materiales para la aeronáutica

20 Junio 2014

Determinar el comportamiento de materiales plásticos que poseen una resistencia similar a los metales y establecer mediante ensayos mecánicos computacionales su utilidad para la industria aeronáutica y automotriz, es uno de los objetivos del proyecto Fondecyt de Iniciación que dirige la académica Karin Saavedra, de la Facultad de Ingeniería de nuestra Universidad.

“Sobre la robustez de un método de descomposición de dominios no lineal para la simulación de delaminación, pandeo y contacto de materiales compuestos laminados” se titula el estudio científico de la investigadora, quien al igual que otros once docentes, el año pasado se adjudicó recursos del Concurso Fondecyt de Iniciación.

El estudio busca proporcionar una estrategia eficiente de cálculo paralelo para la simulación computacional de materiales compuestos.

Específicamente para conocer la resistencia mecánica de plásticos reforzados con fibra de carbono o de vidrio.

“Solo en los últimos veinte años se ha comenzado a investigar más sobre este tipo de materiales y su comportamiento, a pesar de su alto uso en la industria aeronáutica y automotriz. En estos últimos años se está investigando sobre su resistencia bajo cargas estáticas o de impacto, y también el daño que éstas producen en el material”, explicó Saavedra.

Uno de los aspectos interesantes de estos materiales es que poseen propiedades mecánicas tan buenas como los metales, pero son más livianos, resultando así muy atractivos para aplicaciones científicas donde se requiere reducir el peso, como por ejemplo en la fabricación de aeronaves. También son utilizados en la elaboración de barcos, turbinas eólicas, automóviles e incluso bicicletas. Sin embargo, predecir el comportamiento y resistencia de estos compuestos laminados, continúa siendo un desafío para los investigadores.

Ensayos Virtuales

Específicamente, la profesora Saavedra estudia cómo se comportan y separan bajo cargas extremas las capas que conforman estos materiales. Todo esto a través de modelación computacional con la finalidad de realizar ensayos mecánicos virtuales y reducir así los costos de nuevos diseños en la industria aeronáutica.

La resolución de este tipo de problemas, indica la investigadora, involucra una gran cantidad de cálculos que necesitan muchos procesadores que puedan trabajar en conjunto. Por esta razón, junto al trabajo de programación del software, el proyecto incluyó la adquisición de un clúster de computadores, el que está siendo instalando en la Facultad de Ingeniería.

“La idea es utilizar métodos de descomposición del problema que permitan enviar por partes los cálculos a diversos computadores, y lograr que éstos se comuniquen eficientemente, lo que se denomina high performance computing”, explicó la científica.

Este año el proyecto incorporó 64 procesadores que ya están instalados y en funcionamiento, los que aumentarán a 256 al finalizar la iniciativa, gracias a recursos Fondecyt. Lo anterior, permitirá tener en el Campus Curicó uno de los diez sistemas de súper cómputo más importantes del país.

Además, como parte del estudio, durante octubre la Facultad de Ingeniería recibirá la visita del académico francés Olivier Allix, de l’École Normale Supérieure de Cachan.

Jornadas de Mecánica

Karin Saavedra está participando también en la organización de las XIII Jornadas de Mecánica Computacional, que este año se efectúan por primera vez en el Campus Curicó de nuestra Universidad. Este es el principal encuentro en esta materia en Chile y se desarrollará el 2 y 3 de octubre próximo.

En total, los organizadores recibieron cerca de 70 trabajos de investigación de diversas Universidades del país y del extranjero (Brasil, Colombia, Argentina, Nueva Zelanda y Francia), los que deberán pasar por un proceso de selección. Este evento permitirá a la UTALCA mostrar no solo su infraestructura, sino también los proyectos científicos que desarrollan los académicos.

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