La optimización topológica multifase es una técnica de simulación basada en el principio del método de elementos finitos que permite determinar la distribución óptima de dos o más materiales diferentes combinados bajo cargas térmicas y mecánicas.
El objetivo de la optimización es minimizar la energía elástica del componente . Los métodos convencionales de optimización topológica que simulan la mineralización ósea adaptativa presentan la desventaja de un cambio continuo de masa durante el proceso de crecimiento. Sin embargo, MPTO conserva todas las concentraciones iniciales de material y utiliza métodos adaptados a la dinámica molecular para encontrar el mínimo de energía. Al aplicar MPTO a componentes sometidos a carga mecánica con un elevado número de densidades de material diferentes, los resultados de la optimización muestran distribuciones de porosidad graduales y, en ocasiones, anisotrópicas , muy similares a las estructuras óseas naturales. Esto permite obtener la macro y la microestructura de un componente mecánico en un solo paso. Este método utiliza técnicas de prototipado rápido , impresión 3D y sinterización selectiva por láser para producir componentes muy rígidos y ligeros con porosidades graduales calculadas mediante MPTO.
Referencias
- Burblies y Busse, Andreas y Matthias (2006). "Diseño de porosidad basado en computadora mediante optimización topológica multifase" . Fraunhofer - IFAM . Recuperado el 30 de enero de 2008 .
- Método de elementos finitos
- Análisis estructural