Browsing by Author "Campillo Canto, Mauricio Alejandro"
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Thesis Desarrollo y validación de metodología numérico-experimental para análisis de grandes deformaciones en flexión(Universidad Técnica Federico Santa María, 2026-01) Huilcal Gálvez, Bastián Eduardo; Campillo Canto, Mauricio Alejandro; Departamento de Ingeniería Mecánica; Estay Barrientos, Danilo AlejandroLos mecanismos flexibles constituyen una alternativa innovadora a mecanismos convencionales al transmitir movimiento mediante deformación elástica, ofreciendo ventajas en precisión, durabilidad y miniaturización. Su análisis numérico requiere formulaciones de grandes deformaciones que capturen no linealidades geométricas. Este trabajo evaluó la efectividad de diferentes métodos de simulación disponibles en ANSYS para el análisis de grandes deformaciones mediante validación experimental con correlación digital de imágenes (DIC). La metodología integró simulación numérica empleando Static Structural y Explicit Dynamics, y validación experimental mediante ensayos de flexión en tres puntos con DIC 2D. Se evaluaron tres geometrías distintivas (probetas de acero MN65 y acero de ballesta automotriz Fiat126 en configuraciones recta y curva), alcanzando deflexiones del 6–10 % de la luz total. Los resultados demostraron que ambas formulaciones predicen con precisión aceptable las deflexiones verticales (errores 3–8 % para Explicit Dynamics, 19–33 % para Static Structural en configuraciones óptimas; R² > 0,96), siendo Explicit Dynamics consistentemente superior para todas las geometrías evaluadas. En geometrías complejas, Explicit Dynamics alcanzó el error mínimo del estudio (3,79 % versus 19,21 % de Static Structural). Se estableció que la representación de las condiciones de contorno es el factor dominante sobre la densidad de mallado. La comparación entre formulaciones de grandes y pequeñas deformaciones reveló que, mientras las deflexiones verticales muestran diferencias marginales (< 2 % en error), los desplazamientos horizontales experimentan degradación severa con incrementos de error superiores al 100 % al desactivar Large Deflection, validando experimentalmente la necesidad de formulaciones no lineales para análisis de trayectorias completas. El protocolo metodológico desarrollado, que incluye caracterización del límite de detección del sistema de medición, estudios paramétricos de optimización de configuraciones, y estrategias de comparación cuantitativa mediante extracción de datos en fibra central, proporciona bases sólidas para el diseño y análisis de mecanismo flexibles. Las recomendaciones establecidas priorizan optimización de condiciones de contorno sobre refinamiento de malla, sugieren Explicit Dynamics como formulación preferida para análisis de grandes deformaciones, y contribuyen al desarrollo de metodologías confiables para aplicaciones en mecanismos flexibles de alta precisión.Thesis Estudio numérico de espumas metálicas de una aleación (?+?)-TiNbTa con porosidad funcionalmente dirigida fabricadas por la técnica pulvimetalúrgica de espaciadores para aplicaciones biomédicas(2023-03) Campillo Canto, Mauricio Alejandro; Departamento de Ingeniería Mecánica; Pérez Pozo, Luis CarlosThesis SIMULACIÓN NUMÉRICA MEDIANTE MEF PARA EL ESTUDIO DEL EFECTO DE LA PRESENCIA DE UNA GRIETA CERCANA A LA SOLDADURA DE UNA UNIÓN CIRCULAR EN T, CONTRASTACIÓN CON DATOS EXPERIMENTALES(Universidad Técnica Federico Santa María, 2014) Campillo Canto, Mauricio Alejandro; Departamento de Ingeniería Mecánica; Pérez Pozo, Luis; Lazcano Farak, SheilaEl Método de Elementos Finitos se ha transformado en las últimas décadas en la herramienta matemática más potente y utilizada en diseo y simulación para la Ingeniería Mecánica. Con aplicaciones para mecánica de sólidos, mecánica de uidos e incluso transferencia de calor, la versatilidad de esta herramienta para resolver y acoplar distintos fenómenos físicos le ha permitido posicionarse como la principal forma de solución de problemas en ingeniería a través de la modelación computacional, aún cuando nuevos métodos libres de mallas, como el Método de Punto Finito, permiten superar limitaciones como la necesidad de redenición adaptativa de la discretización del dominio a lo largo del proceso de solución [51]. En esta tesis, se utiliza el método de elementos nitos para modelar la respuesta global de una unión soldada en T soportada en sus extremos principales y sometida a tensión en su extremo libre a la que se ha generado una grieta semi-elíptica al pie de la soldadura. Dentro del modelo constitutivo del material se ha utilizado una curva de esfuerzo-deformación no-lineal empírica. Para evaluar la respuesta de la unión soldada, se ha utilizado un esquema de submodelación que permite mejorar la precisión de los resultados en la zona más próxima a la discontinuidad. Para evaluar la respuesta de la unión en T, en el modelo computacional se ha medido el campo de deformaciones alrededor de la grieta, la apertura de la boca de la grieta y el desplazamiento de la linea de aplicación de la carga. Luego cada medida ha sido comparada con resultados experimentales provenientes de ensayos de laboratorio como método de validación. Los resultados obtenidos utilizando el MEF con la técnica de submodelación mostraron diferencias inferiores al 20% para el campo de deformaciones en la zona crítica y menores al 5% para la apertura de la boca de la grieta. Para el desplazamiento de la línea de aplicación de la carga, los resultados obtenidos presentan una diferencia cercana al 13% para todo el rango medido, con una curva muy similar a la exhibida en los ensayos de laboratorio, aún cuando una nueva modelación debe ser realizada teniendo como valor conocido la distancia entre el plano de apoyo de la unión y la línea de aplicación de la carga.
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