Estudio del estado del arte de softwares Open Source en la simulación de materiales y procesamiento y su aplicación en casos prácticos

Abstract

[ES] El trabajo fin de máster consiste en la búsqueda bibliográfica de los últimos avances referentes a las principales herramientas (toolboxes) de simulación de materiales y procesamientos existentes, centrada principalmente en aquellas basadas en el uso de software Open Source. Además, se seleccionarán algunas aplicaciones reales relacionadas con el procesamiento de materiales que se modelarán y simularán haciendo uso de los softwares Open Source más conocidos como son OpenFOAM y Salome. OpenFOAM es un solver de fluidos que trabaja mediante volúmenes finitos, que también permite simular el comportamiento de sólidos. Aunque el OpenFOAM contiene un generador de mallado del sistema que se quiere simular, se pretende usar Salome, un software específico de creación de mallas, de manera que se establezca una interconexión entre los dos programas, una para el mallado y el otro para el cálculo. Los resultados de las simulaciones obtenidos en Salome y OpenFOAM se verán contrastados con otros programas comerciales con funciones similares, como es Ansys, con tal de dar validez a las simulaciones realizadas. Finalmente, se realizará un workflow de los softwares Open Source empleados, en el que se explicará principalmente su funcionamiento, las herramientas de utilidad en los programas, el tipo de datos con los que funcionan, etc.

[CA] El treball fi de màster consisteix en la cerca bibliogràfica dels últims avenços referents a les principals ferramentes (toolboxes) de simulació de materials i processament existents, centrada principalment en aquelles basades en l’ús de software Open Source. A més, es seleccionaran algunes aplicacions reals relacionades amb el processament de materials que es modelaran i simularan fent ús d’uns dels software Open Source més coneguts com són OpenFOAM i Salome. OpenFOAM és un solver de fluids que treballa mitjançant volums finits, que també permet simular el comportament de sòlids. Encara que OpenFOAM conté un generador del mallat del sistema que es vol simular, es pretén utilitzar Salome, un software específic de creació de malles, de manera que s’establisca una interconnexió entre els dos programes, un per al mallat i l’altre per al càlcul. Els resultats de les simulacions obtinguts amb Salome i OpenFOAM es veuran contrastats amb altres programes comercials amb funcions similars, com és Ansys, per tal de donar validesa a les simulacions realitzades. Finalment, es realitzarà un workflow dels softwares Open Source utilitzats, en el que s’explicarà principalment el seu funcionament, eines d’utilitat als programes, el tipus de dades amb les que funcionen, etc.

[EN] The master's thesis consists of a bibliographic search of the latest advances regarding the main tools (toolboxes) for the simulation of existing materials and processes, mainly focused on those based on the use of Open Source software. In addition, some real applications related to the processing of materials will be selected, which will be modeled and simulated using the best-known Open Source software such as OpenFOAM and Salome. OpenFOAM is a fluid solver that works using finite volumes, which also allows simulating the behavior of solids. Although OpenFOAM contains a mesh generator of the system to be simulated, it is intended to use Salome, a specific mesh creation software, in order to establish an interconnection between the two programs, one for the mesh and the other for the calculation. The results of the simulations obtained in Salome and OpenFOAM will be contrasted with other commercial programs with similar functions, such as Ansys, to validate the simulations carried out. Finally, a workflow of the Open Source software used will be carried out, in which its operation, the utility tools in the programs, the type of data with which they work, etc. will be explained.