Uno de los principales problemas de diseño a los que nos enfrentamos los ingenieros es la optimización y distribución de las masa en el diseño estructural de acuerdo con las condiciones de carga y restricciones impuestas. Por suerte para nosotros, existen métodos que nos pueden guiar para encontrar la solución que más satisfaga nuestras necesidades de diseño, siendo destacable la optimización topológica.
Este método, presentado a finales de los 80 por Bendsøe y Kikuchi e implementado en el análisis por elementos finitos, ha ido ganando popularidad paulatinamente tanto en el sector industrial como en el ámbito académico, llegando incluso a aplicarse al diseño de estructuras para automóviles y aviación, materiales, mecanismos… Sus principales ventajas residen en la reducción de costes y la mejora del rendimiento mecánico de las piezas, teniendo en cuenta las condiciones impuestas, además de proporcionar un desarrollo conceptual más que aceptable a partir del cual ajustar el diseño final.
Por contra, las propuestas que ofrece la optimización topológica pueden llegar a ser muy caras o difícilmente fabricables, aunque esto puede paliarse en parte imponiendo las restricciones de fabricación al momento de afrontar el método o empleando métodos alternativos en la manufactura.
Al margen de sus ventajas o inconvenientes como ayuda en el diseño, no cabe duda de que es un método interesante y diferente a lo habitual. Su utilización puede ahorrarnos múltiples iteraciones de análisis numéricos, permitiendo rápidamente obtener una forma optimizada sobre la cual realizar ajustes posteriores.
¿Dónde probarlo?
Si quieres probar cómo funciona la optimización topológica, te recomiendo que vayas a este enlace. Se trata de la página web de TopOpt, acrónimo de topology optimization, el grupo de investigación que desarrolló esta metodología y que pretende dar a conocer tanto sus ventajas como sus múltiples aplicaciones.
En esta web encontrarás, además de publicaciones y noticias que tratan el tema en profundidad, aplicaciones multiplataforma que te permitirán jugar un poco con esta metodología. Estas aplicaciones están disponibles tanto para sistemas operativos de escritorio como de móviles, y su interfaz intuitiva permite entretenerse probando de manera simple diferentes configuraciones de sujeciones y cargas.
En resumen, la optimización topológica constituye un procedimiento a tener en cuenta como ayuda en los procesos de diseño en ingeniería, cobrando cada vez mayor importancia en aplicaciones de diversa índole. Aprender algo más sobre este método nos permitirá tener mayores herramientas para ofrecer soluciones óptimas a nuestros clientes.
