Análisis y optimización de una estructura naval de material compuesto, mediante cálculo multiescala

Abstract

El objetivo principal de este trabajo es la aplicación de software de cálculo numérico multiescalar juntamente con un optimizador genético multiobjetivo para encontrar la solución más idónea a la orientación de las fibras de refuerzo de una hélice de material compuesto. El trabajo está dividido en tres capítulos. El primero de ellos es una pequeña introducción a los tres pilares sobre los que se erige el trabajo: los materiales compuestos, el cálculo numérico multiescalar y la optimización genética multiobjetivo. El segundo capítulo consiste en la verificación del método de cálculo usado. Para ello se comparan los resultados de un experimento real llevado a cabo en un laboratorio con los resultados obtenidos de la simulación echa con el programa de cálculo multiescala PLCD que se usará en el resto del trabajo. El experimento recreado consiste en someter una viga de material compuesto a un ensayo de flexión Para finalizar, el último capítulo consiste en usar los conocimientos previamente obtenidos tanto del software usado como del comportamiento de los materiales compuestos para optimizar una hélice mediante un programa de optimización genético multiobjetivo. Para obtener la solución óptima, el software analizará el comportamiento de la estructura en base a las posibles orientaciones de las fibras del material compuesto, localizando la orientación que de una mayor rigidez y resistencia bajo el sistema de cargas aplicado. Finalmente se analizará y evaluará el resultado obtenido.