Search

[ES] En los últimos años, el uso de técnicas de optimización topológica ha tomado gran importancia en el sector industrial, especialmente en ámbitos como el aeronáutico, donde la reducción de peso cobra mucha importancia. Si bien la aplicación de optimización topológica está cada vez más extendida a nivel macroscópico, su aplicación a escala mesoscópica es todavía un punto en el que profundizar, dada la falta de investigación al respecto. En el Instituto de Ingeniería Mecánica y Biomecánica (I2MB) se está desarrollando un software de optimización topológica de dos niveles (macro y meso) para el que se requiere un proceso de optimización rápido y eficiente en la escala mesoscópica. Así, en este trabajo se va a desarrollar un programa que automatizará el proceso de optimización topológica en escala mesoscópica en un elemento tridimensional, considerando una serie de fuerzas impuestas en los nodos del elemento macroscópico., [CA] En els ´ultims anys, l’´us de t`ecniques d’optimitzaci´o topol`ogica ha pres gran import`ancia en el sector industrial, especialment en `ambits com l’aeron`autic, on la reducci´o de pes cobra molta import`ancia al permetre reduir costos associats a la fabricaci´o i explotaci´o de components. En l’actualitat, l’aplicaci´o de processos d’optimitzaci´o topol`ogica es troba altament integrada en l’`ambit industrial, tot i que es fa necess`aria l’aprofundiment en els aspectes t`ecnics que permetin maximitzar el seu rendiment. Es per aix`o que es planteja l’aplicaci´o ´ d’optimitzaci´o topol`ogica en dos nivells - macrosc`opic i mesosc`opic - abordant-los des d’un enfocament multiescala, en el qual es requereix un proc´es r`apid i eficient en l’escala mesosc`opica. Tenint en compte aix`o, el present Treball de Fi de M`aster es centra en l’automatitzaci´o del proc´es d’optimitzaci´o topol`ogica en escala mesosc`opica d’una celda tridimensional, a partir de les forces imposades en els nodes de l’element macrosc`opic. Per aix`o, ha estat necess`aria la resoluci´o del cas de c`arrega a nivell macrosc`opic i, a continuaci´o, s’ha emprat la informaci´o obtinguda de l’an`alisi de tensions per a la definici´o d’un problema local a escala mesosc`opica., [EN]In recent years, the use of topology optimization techniques has gained great importance in the industrial sector, especially in areas such as aeronautics, where weight reduction becomes very important because of its effect on the reduction of costs associated with the manufacture and exploitation of components. Currently, the application of topology optimization processes is highly integrated in the industrial field, although it is necessary to deepen the technical aspects to maximize its performance. That is why the application of topology optimization is proposed at two levels - macroscopic and mesoscopic - addresing them from a multiscale approach, in which a fast and efficient process is required on the mesoscopic scale. Bearing this in mind, this Master’s Thesis focuses on the automation of the topology optimization process on a mesoscopic scale of a three-dimensional cell, based on the forces imposed on the nodes of the macroscopic element. To do so, it was necessary to resolve the load case at the macroscopic level. Then, the information obtained from the stress analysis was used to define a local problem on a mesoscopic scale.

[ES] En este proyecto se lleva a cabo el estudio aerodinámico del perfil diseñado por Frederick Lanchester, ingeniero británico. El análisis realizado tiene como principal objetivo la obtención de resultados realistas mediante el uso de simulaciones con el software StarCCM+ y de medidas tomadas en el túnel de viento. De este modo, es posible comparar los resultados obtenidos, así como probar su fiabilidad. Al tratarse de la continuación de un TFM (Osita Ugwueze, 2017), parte de la revisión bibliográfica queda omitida, aunque sí se incluye una parte de dicha información de manera sintetizada. De este modo, el presente trabajo de fin de grado constará principalmente de una introducción teórica sobre el marco histórico en el que se desarrolló el perfil, la descripción del procedimiento seguido para su elaboración, el análisis detallado del perfil de interés y la presentación y comparación de los resultados obtenidos. Finalmente, se propondrán distintas opciones con las que se pueda continuar desarrollando y complementando el estudio del perfil alar, denominado LAN1897., [EN] In this project the aerodynamic study of the profile designed by Frederick Lanchester, British engineer, is carried out. The main objective of the analysis is to obtain realistic results through the use of simulations with the StarCCM+ software and measurements taken in the wind tunnel. In this way, it is possible to compare the results obtained, as well as test their reliability. Since this project is the continuation of a TFM (Osita Ugwueze, 2017), part of the literature review is omitted, although a part of this information is included in a summarized manner. Said so, the present TFG project will consist mainly of a theoretical introduction about the historical framework in which the profile was developed, the description of the procedure followed for its elaboration, the detailed analysis of the profile of interest and the presentation and comparison of the results obtained. Finally, different options will be proposed with which it will be possible to keep developing and complementing the study of the aerofoil, designated as LAN1897.