Biomecanica

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  • Publicado : 8 de enero de 2011
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Al diseñar elementos mecánicos podemos encontrarnos con formas geométricas caprichosas que junto con las inclusiones y defectos de dentro de los materiales se pueden presentar incrementos de valor enlos esfuerzos en la pieza, la distribución de estos es predecible y se puede optimizar las zonas en donde estos se encuentran.
Para lograr esta optimización se necesita el uso de algoritmosbiológicos, método de elementos finito y herramientas computacionales que nos ayudan a obtener resultados favorables. Estas herramientas computacionales permiten al ingeniero de diseño analizar las posibleszonas críticas que presentan elevaciones de esfuerzo antes de ser fundidas.
El análisis a estructuras biológicas como árboles, huesos, espinas y garras se ha comprobado con el método de elemento finitoque estas se encuentran optimizadas respecto a su carga, este análisis es llevado a cabo por una ciencia llamada Biónica.
El método de elemento finito se basa en dividir un continuo en un númerofinito de elementos para resolver en sistema de funciones continuas las interacciones que pudieran ocurrir entre ellos, este método permite analizar el esfuerzo de una manera exacta y rápida de uncomponente. Pasos para la solución de un problema mediante el método de elemeto finito:
1).-Discretizar la región, 2).-especificar las funciones de interpolación, 3).-desarrollar el sistema de ecuaciones,4).-resolver el sistema de ecuaciones.
Técnica BIO-DESIGN: consiste en reducir la concentración de esfuerzos a través del crecimiento adaptable hasta obtener una distribución de esfuerzos homogéneosen el componente. Secuencia de pasos para resolver un problema por este método:
1).-Definir la región a optimizar, 2).- especificar los objetivos de optimización, 3).-definir restricciones demovimiento de nodos.
Se definen las variables de diseño (nodos maestros) bajo las fronteras límite de la región o superficie que se desea modificar durante el Bio-Design, así como su dirección de...
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