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4.4. Mecánica computacional

4.4.1. Mecánica computacional aplicada a sólidos y fluidos

4.4.1.1. Fuente de financiamiento

PID-BID 802/OC-AR Nro. 026. “Simulación numérica de procesos de colada continua”. Director: S. R. Idelsohn (1996-1999).
CAI+D - U.N.L.: “Métodos Numéricos en Mecánica de Sólidos y Fluidos”. Director: S. R. Idelsohn (1994-1995).
Convenio CONICET Fonds National de la Recherche Scientifique (FNRS), proyecto denominado “Investigación en Mecánica Computacional” entre el Grupo de Tecnología Mecánica del INTEC y el Laboratoire de Téchniques Aéronautiques et Spatiales, Universidad de Lieja, Bélgica. Director: A. Cardona y M. Géradin (1996- 1997).
Proyecto Alpha de la Comisión Europea. “TUCANO: Transatlantic University / Industry Cooperation”, entre el Dr. S.R. Idelsohn y el Dr. S. Mac Neill de la Univ. de Birmingham (1997-1999).
Proyecto Alpha de la Comisión Europea. “CMES: Computer Methods in Engineering Science”, entre el Dr. S.R. Idelsohn y el Dr. G. Beer del Institut für Baustatik, Graz, Austria (1997-1999).
Proyecto Alpha de la Comisión Europea. “Sinus Pim B: Modelisation et Simulation Numeriques en Ingenierie Mecanique”, entre el Dr. S.R. Idelsohn y el Dr. V. Ruas de Univ. Paris VI, Laboratoire de modelisation en Mecanique (1997-1999).

4.4.1.2. Investigador responsable

Dr. Idelsohn, Sergio R.

4.4.1.3. Personal interviniente

Idelsohn, Sergio Investigador Principal - Profesor Titular D.E. (U.N.L.) 100 %
Cardona, Alberto Investigador Adjunto - Prof.esor Asociado D.E. (U.N.L.) 100 %
Sonzogni, Victorio Investigador Adjunto - Profesor Asociado D.E. (U.N.L.) 100 %
Storti, Mario Investigador Asistente 100 %
Nigro, Norberto Investigador Asistente 100 %
Huespe, Alfredo Profesional Adjunto 100 %
Hernandez, Ilda Profesional Adjunto 100 %
Calvo, Nestor Profesional Adjunto 100 %
Muda, Patricia Profesional Adjunto 100 %
Bonet Chaple, Ruperto Becario Latinoamericano 100 %
D’Elia, Jorge Becario Posdoctoral 100 %
Camusso, Fabián Becario de Perfeccionamiento 100 %
Guarnieri, Fabio A. Becario de Perfeccionamiento 100 %
Fachinotti, Victor Becario de Iniciación 100 %
Zielonka, Lelia Técnico Asociado 100 %
Idelsohn, Muriel Pasante U.N.L. 60 %
Prado, Ricardo Becario Adscripto 30 %

4.4.1.4. Objetivos

Mecánica de Fluidos: realizar investigación aplicada, establecer nuevos desarrollos y ofrecer servicios técnicos en Mecánica de Fluidos Computacional, generando recursos humanos especializados e infraestructura básica en materia de algoritmos y programas de computación, para dar respuesta a necesidades de cálculo del sector productivo.
Dinámica de Mecanismos y Estructuras: realizar investigación aplicada, establecer nuevos desarrollos y ofrecer servicios técnicos en Dinámica de Mecanismos y Estructuras, generando recursos humanos especializados e infraestructura básica en materia de algoritmos y programas de computación, para dar respuesta a necesidades de cálculo del sector productivo.
Biomecánica: realizar investigación aplicada en Métodos Computacionales en Biomecánica. En un primer momento, se busca construir modelos apropiados de la córnea del ojo humano, para predecir las modificaciones de refracción resultantes en operaciones de cirugía refractiva.
Metalurgia Computacional. Desarrollo de modelos computacionales para asistir las tareas de producción de la industria siderúrgica.y mejorar la calidad de los productos. Esta línea de investigación contempla tanto los fenómenos físicos asociados con el acoplamiento termomecánico en moldes de colada continua asi como fenómenos de transferencia de calor, masa y momento durante la solidificación con el objeto de predecir la macrosegregación de los principales aleantes del acero.

4.4.1.5. Metas alcanzadas (referencias en 5, 6 y 7)

Se cumplieron totalmente los objetivos planteados para este año de actividad del proyecto.
1. Mecánica de Fluidos: se desarrolló un programa de elementos de contorno/paneles 3D a fin de calcular el “wave drag” sobre estructuras sumergidas y semi-sumergidas, como barcos, y plataformas. Se ha desarrollado una condición de contorno absorbente para problemas de propagación de ondas. Finalmente, se ha desarrollado un algoritmo de resolución para las ecuaciones de Navier Stokes y Euler mediante un método pseudo-temporal implícito, con una resolución del sub-problema lineal via GMRES.
2. Dinámica de Mecanismos y Estructuras: se prosiguió el desarrollo de un módulo para análisis de vibraciones no lineales de máquinas y mecanismos. Se incorporó un módulo de análisis de trayectoria postcrítica al programa general de análisis de mecanismos. Se desarrollaron modelos para análisis de tensiones y deformaciones en la fase sólida durante el proceso de colada continua de aceros.
3. Biomecánica: se realizó un estudio paramétrico del modelo en elementos finitos de la córnea con el objeto de optimizarlo y reducir el error de predicción. Se consideró la nolinealidad geométrica. Se está estudiando un modelo viscoelático que simule el efecto a largo plazo de la cirugía.
4. Metalurgia Computacional: se desarrolló software para el estudio termomecánico de la colada continua, tratando la interacción del cambio de fase con la deformación del material y el molde.
5. Por otro lado se desarrolló un software basado en el acoplamiento termo- fluidodinámico con el agregado del balance de masa para los aleantes en pos de predecir la solidificación del material colado junto con la macrosegregación del principal aleante, el carbono.

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