Evaluación numérica del proceso de daño y curación de materiales cerámicos mediante la tecnología Cartesian Grid Finite Element Method a partir de imágenes

Abstract

[ES] En el siguiente Trabajo de Fin de Grado (TFG) se presenta una evaluación numérica de unmodelo de daño y curación basado en el Método de los Elementos Finitos(MEF)mediante el uso de la tecnología Cartesian GridFinite Element Method (cgFEM). Esta evaluaciónse ha llevado a cabo mediante la implementación de dichos modelos en dos software de MATLAB®, uno dedicado al estudio de problemas 2D y otro para casos en 3D. Los modelos utilizadosprovienen del artículo Finite element analysis of the damage and healing behavior of self-healing ceramic materials[1]yson válidos para materiales cerámicos, en concreto para nanocomposites de Al2O3 -%15SiC.Este tipo de materiales ha aumentado su presencia en distintas aplicaciones de diferentes campos de la ingeniería y en especial en la industria aeroespacial, esperando que sean clave para el desarrollo de futuros proyectos. En este trabajose hará un repaso a las motivaciones y antecedentes que justifican el interés de este TFG y se explicará detalladamente la base dela que se ha partido parala programación del software 2D, así como la tecnología cgFEMque da lugar al software en 3D. Por último, se presentarán diversos problemas elásticos con diferentes condiciones de contorno de los cuales se ha obtenido la evolución tanto del daño, como de la posterior curación, extrayendo conclusiones sobre la influencia de las condiciones de contorno, geometría, características del material y condiciones ambientales.