Diseño mediante técnicas de optimización de topología

Abstract

[ES]La optimización es una técnica matemática con gran cantidad de aplicaciones en distintos campos de la ingeniería. Presenta importantes ventajas ya que ayuda a obtener soluciones de diseño efectivas minimizando, en la medida de lo posible, los costes de desarrollo del proyecto. En las siguientes páginas se expone una breve presentación de los métodos de optimización utilizados en diseño de estructuras para después analizar más en detalle la optimización de topología, mediante el estudio de un caso concreto. El caso de estudio para esta parte del trabajo será una pasarela peatonal. Sobre este caso de estudio se analizará el efecto de diversos parámetros a la hora de obtener un diseño mediante optimización de topología. Este análisis servirá para determinar cual de los diseños obtenidos es el más viable en base a ciertos criterios establecidos previamente. Una vez seleccionado el diseño se procederá a realizar sobre él una comprobación más exhaustiva además de dimensionar adecuadamente todos sus elementos. En base a estos análisis se comentan las conclusiones obtenidas, analizando el alcance de las técnicas de optimización de topología dentro del proceso de diseño.

[EN]Optimization is a mathematics technique with a great amount of appliances on lots of fields of engineering. Since it helps the designer get an effective solution with a noticeable decrease in the cost of the project, it shows great benefits. Throw the following pages a brief description of the optimization techniques used in structural desing is displayed. Following this description, there is a more in-depth analisys of the topology optimization technique throw the study of a case. This case of study is a pedestrian bridge. Using this case study, the effect of different parameters will be analysed. This analysis will be the base to determine wich of the desings obtained with the optimization process is the most suitable for the previously determined criteria. Once the design is selected, it will be analysed in detail. This analysis’ purpose is to verify that the design actually meets the specifications as well as getting the final dimmensions of the bridge`s elements. Then, some comments are made about the conclusions derived from the analisys, looking how the topology optimization technique fits in the design process.

[EU]Optimizazioa ingeniaritzako arlo askotan aplikazioa duen teknika matematikoa da. Abantaila handiak suposatzen ditu, diseinu alternatiba eraginkorrak aurkitzen laguntzen duelako proiektuaren kostua gutxitzen laguntzen duen bitartean. Hurrengo horrietan estruktura diseinuan erabiltzen diren optimizazio tekniken aurkezpen labur bat egingo da. Ondoren topologia optimizazioari buruzko analisi sakonagoa egingo da kasu baten aurkezpenaren bitartez. Kasu hau oinezkoen zubi bat izango da. Kasu honen analisiaren bitartez parametro ezberdinek topologia optimizazio bidez lortutako diseinuan duten eragina aztertuko da. Analisi hau lortutako diseinuen artean zein den egokiena aukeratzeko erabiliko da, aurretik ezarritako oinarrien arabera. Diseinua aukeratu ondoren, azterketa sakonagoa egingo zaio diseinua egiaztatzeko eta elementu guztien tamainak ezartzeko. Analisi honen arabera, ondorioak eztabaidatzen dira, topologia optimizazioaren norainokoa aztertuz diseinu prosezuaren barruan.