Biomimética y sólidos celulares
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hdl:2117/346841
Tipus de documentProjecte Final de Màster Oficial
Data2021-05-19
Condicions d'accésAccés obert
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Abstract
En el presente Trabajo Fin de Máster se tratan los sólidos celulares, estructuras que constan de una celda unitaria de una forma definida que se repite en un volumen, desde el punto de vista de la biomimética, es decir, de la inspiración en la naturaleza. En primer lugar, se realiza una introducción al término de la biomimética, su definición, clasificación, y se recogen ejemplos en diversos campos como la ingeniería, arquitectura o el análisis de datos. A continuación, el trabajo se adentra en los sólidos celulares, presentando su definición, los distintos tipos que hay y sus propiedades generales. Posteriormente, se realiza un análisis exhaustivo de las propiedades de los tres tipos de estructuras celulares más utilizados en la ingeniería mecánica: Los panales, las espumas y las estructuras reticulares. Inicialmente,se estudia de forma general su comportamiento ante el esfuerzo, principalmente ante esfuerzos axiales, para después calcular para cada estructura, de forma principalmente analítica, sus principales propiedades mecánicas. Asimismo, se presentan una serie de herramientas para facilitar la elección del sólido celular idóneo para una aplicación concreta. En el siguiente capítulo, se unifican los dos anteriores conceptos, la biomimética y los sólidos celulares, utilizando la naturaleza como fuente de inspiración para la selección de estructuras celulares para distintas aplicaciones. Se presentan distintos tipos de estructuras,y la funcionalidad que realizan en los elementos naturales de los que forman parte. Por último, se añade un apartado experimental al trabajo. Se diseñan en 3D cuatro tipos de estructuras celulares inspiradas en la naturaleza utilizando la plataforma nTopology: Un panal, una espuma de Voronoi, una estructura reticular basada en la del diamante, y una estructura reticular formada por octaedros y decaedros muy utilizada en la arquitectura. Estos cuatro tipos de estructuras se imprimen en forma de cupón mediante fabricación aditiva, se realiza un ensayo de compresión-deformación de cada uno y se comparan los resultados obtenidos con su curva teórica y entre ellos
MatèriesMaterials -- Testing -- Structure -- Design and construction, Three-dimensional printing, Biomimetics -- Materials -- Case studies, Assaigs de materials -- Estructura -- Disseny i construcció, Impressió 3D, Biomimètica -- Materials -- Estudi de casos
TitulacióMÀSTER UNIVERSITARI EN ENGINYERIA INDUSTRIAL (Pla 2014)
Col·leccions
Fitxers | Descripció | Mida | Format | Visualitza |
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tfm-memoria-saloni-ramchandani.pdf | 4,430Mb | Visualitza/Obre |