Análisis de Metamateriales Mecánicos con Transiciones de Fase Mediante un Modelo Simplificado

Abstract

Este trabajo se enfoca en el desarrollo de una metodología simplificada y altamente eficiente para el análisis de metamateriales mecánicos que presentan más de una fase estable, a partir de inestabilidades en el régimen elástico no lineal. Este tipo de materiales presenta un alto potencial para la manipulación de energía elástica (D.M. Kochmann y K. Bertoldi, Appl. Mech. Reviews, Vol. 69, (2017)). En particular, interesa el almacenamiento y/o disipación de energía elástica de manera repetitiva (Y. Zhang et al.,Scientific reports. 9(1):1-1 (2019)). La estrategia presentada reduce enormemente el esfuerzo computacional si se la compara con representaciones de alto detalle dentro del marco de elementos finitos volumétricos o de tipo viga no lineales. Esta característica la hace especialmente adecuada para el análisis de cuerpos con un gran número de celdas, además de su uso en esquemas de optimización de la microestructura. Como objetivo de diseño se plantea alcanzar materiales capaces de manipular energía sin una dirección de carga arbitraria, lo cual es al día de hoy una limitante entre las estructuras existentes.