{"id":95040,"date":"2009-09-07T00:00:00","date_gmt":"2009-09-07T00:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/marco-computacional-para-el-diseno-optimizacion-y-control-de-procesos-de-moldeo-de-resinas-liquidas-lcm\/"},"modified":"2009-09-07T00:00:00","modified_gmt":"2009-09-07T00:00:00","slug":"marco-computacional-para-el-diseno-optimizacion-y-control-de-procesos-de-moldeo-de-resinas-liquidas-lcm","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/matematicas\/marco-computacional-para-el-diseno-optimizacion-y-control-de-procesos-de-moldeo-de-resinas-liquidas-lcm\/","title":{"rendered":"Marco computacional para el dise\u00f1o optimizacion y control de procesos de moldeo de resinas liquidas lcm"},"content":{"rendered":"

Tesis doctoral de Nicolas Montes Sanchez <\/strong><\/h2>\n

Los procesos de conformado por moldeo de materiales compuestos a partir de resinas l\u00edquidas est\u00e1n siendo cada vez m\u00e1s utilizados en la fabricaci\u00f3n de composites de matriz polim\u00e9rica reforzados con fibras. El avance tecnol\u00f3gico y la disminuci\u00f3n de costes de producci\u00f3n han provocado que su utilizaci\u00f3n se generalice cada vez m\u00e1s a todo tipo de productos. Esta proliferaci\u00f3n de los composites en la industria, va pareja a la evoluci\u00f3n de los procesos lcm (liquid composite moulding) que permitan abaratar costes y mejorar la calidad del producto final. En la actualidad, se esta empezando a implantar en la industria un novedoso proceso lcm, llamado infusi\u00f3n de resina. La peculiaridad de este proceso es que utiliza como contramolde una bolsa de pl\u00e1stico, reduciendo los costes de producci\u00f3n. Este proceso se utiliza en la fabricaci\u00f3n de peque\u00f1os lotes de grandes piezas como palas de aerogenerador, piscinas, barcos, etc. Sin embargo, este proceso presenta complejidades adicionales frente al resto de procesos lcm. Aparte de los conocidos problemas de \u00abrace tracking\u00bb y superposicionamiento de las preformas, com\u00fanmente estudiados en rtm, el uso de un contramolde flexible provoca diferencias en el gradiente de presi\u00f3n en cada zona del molde, modificando la permeabilidad de la preforma y dificultando la predicci\u00f3n de flujo mediante simulaci\u00f3n num\u00e9rica. en la industria, las herramientas existentes para llevar a buen fin un llenado mediante este tipo de proceso, suelen estar basadas en ensayos de prueba y error y en complejas simulaciones computacionales del proceso. Un costoso modelado previo de las propiedades de los materiales se hace necesario. Suele ser habitual desperdiciar un n\u00famero considerable de piezas antes de conseguir impregnar toda la preforma sin dejar zonas secas. Debido a las dimensiones de las piezas a fabricar y que, la mayor\u00eda de veces los lotes son peque\u00f1os, el aumento del coste unitario es considerable. As\u00ed pues, se hace necesario dise\u00f1ar herramientas computacionalmente eficientes que nos permitan mejorar este tipo de procesos. En la presente investigaci\u00f3n se propone un novedoso marco computacional que sirve como herramienta com\u00fan y extensible para el dise\u00f1o, optimizaci\u00f3n y control de los procesos de infusi\u00f3n. Aunque en este trabajo se ha concretado la aplicaci\u00f3n para este tipo de procesos, en realidad es aplicable a las distintas variantes de los procesos lcm. el eje principal de esta tesis se basa en el uso novedoso de los espacios de configuraciones en procesos lcm. Estos espacios se utilizan de forma generalizada en otros \u00e1mbitos como la rob\u00f3tica m\u00f3vil. Sin embargo, no han sido usados en procesos lcm, siendo sus propiedades y beneficios desconocidos. El concepto principal que se introduce es la definici\u00f3n de un sistema de referencia alternativo al cartesiano, basado en las variables del propio proceso. Variables tan dispares como distancia a un punto de inter\u00e9s, tiempo de llenado, tiempo de incubaci\u00f3n, velocidad del frente de avance de resina, etc., Pueden ser susceptibles de formar parte de este nuevo sistema de referencia. La elecci\u00f3n de las variables y la dimensi\u00f3n de estos espacios esta sujeto a la aplicaci\u00f3n que se les vaya a dar. En la presente investigaci\u00f3n nos hemos focalizado en plicaciones de optimizaci\u00f3n y control donde, la naturaleza de los \u00edndices utilizados suele ser monovariable. As\u00ed pues, la dimensi\u00f3n de los espacios de configuraciones ser\u00e1 inferior a la de la geometr\u00eda en el espacio cartesiano. La aplicaci\u00f3n del concepto de espacios de configuraciones en procesos lcm se le ha llamado, espacios de configuraciones basados de patr\u00f3n de flujo, \u00abflow pattern configuration spaces (fpcs)\u00bb. En la presente tesis se proponen varias variantes de estos espacios, basadas en una variable fija y otra libre. La variable fija esta basada en la radialidad de los frentes de avance, \u00e1ngulo desde un punto de inter\u00e9s a puntos definidos en el frente de avance. La primera opci\u00f3n analizada para la variable libre es la distancia. A estos espacios se les ha llamado, espacios de patr\u00f3n de flujo basados en la distancia, \u00abflow pattern distance spaces (fpds)\u00bb. La segunda opci\u00f3n analizada como variable libre es el tiempo de llenado obtenido mediante una simulaci\u00f3n por elementos finitos. A estos espacios se les ha llamado espacios de patr\u00f3n de flujo basados en tiempo, flow pattern time spaces (fpts). Mediante estas variables se propone construir dos nuevos espacios. Uno basado en la reconstrucci\u00f3n de las coordenadas sobre un espacio 2d, llamado fpds-2d, fpts-2d, y otro basado en la representaci\u00f3n polar de las variables, llamada fpds-1d, fpts-1d. La primera propuesta de uso de los fpcs es en los algoritmos de optimizaci\u00f3n para resolver la ubicaci\u00f3n \u00f3ptima de los inyectores y venteos. En el caso de los procesos de infusi\u00f3n, estas boquillas no son puntos, sino que son curvas que deben de tomar formas y tama\u00f1os concretos para conseguir el mejor llenado posible, este es, que el flujo alcance el venteo en toda su dimensi\u00f3n en el mismo instante de tiempo, garantizando la impregnaci\u00f3n total de la preforma. En este proceso, la problem\u00e1tica de la optimizaci\u00f3n es considerablemente m\u00e1s compleja que en los procesos com\u00fanmente analizados en la literatura, rtm. En estos, es com\u00fan acoplar la simulaci\u00f3n mediante elementos finitos con los algoritmos gen\u00e9ticos para encontrar la soluci\u00f3n \u00f3ptima. Con este esquema se obtiene la soluci\u00f3n \u00f3ptima pero, con un tiempo de c\u00f3mputo demasiado elevado que puede oscilar entre 30 minutos a horas en funci\u00f3n de la complejidad del molde. Para su aplicaci\u00f3n en procesos de infusi\u00f3n, s\u00f3lo existe, seg\u00fan el conocimiento del autor, una \u00fanica propuesta. En este caso se utiliza el mismo esquema que en procesos rtm donde, para una geometr\u00eda rectangular formada por 0.6k fe nodos, el coste computacional es de 17 minutos. Adem\u00e1s, en este trabajo no considera que el venteo deba de estar<\/p>\n

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Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00abMarco computacional para el dise\u00f1o optimizacion y control de procesos de moldeo de resinas liquidas lcm<\/strong>\u00ab<\/h3>\n
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  • T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Marco computacional para el dise\u00f1o optimizacion y control de procesos de moldeo de resinas liquidas lcm <\/li>\n
  • Autor:<\/strong>\u00a0 Nicolas Montes Sanchez <\/li>\n
  • Universidad:<\/strong>\u00a0 Cardenal herrera-ceu<\/li>\n
  • Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 09\/07\/2009<\/li>\n<\/ul>\n

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    Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n
      \n
    • Director de la tesis<\/strong>\n
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      • Fernando Sanchez Lopez<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n
      • Tribunal<\/strong>\n
          \n
        • Presidente del tribunal: Francisco jos\u00e9 Chinesta soria <\/li>\n
        • edu Ruiz (vocal)<\/li>\n
        • nuno Correia (vocal)<\/li>\n
        • concepci\u00f3n Sanz box (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n

           <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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