Optimización topológica de materiales piezoeléctricos en el software FreeFEM

Abstract

La optimización topológica es una herramienta matemática que permite el diseño de estructuras o materiales más ligeras o con unas prestaciones más adecuadas para el propósito que están diseñadas. En el caso de materiales piezoeléctricos, estos pueden utilizarse como actuadores o sensores en importantes aplicaciones industriales. La optimización topológica en este contexto permite el diseño de actuadores y sensores óptimos para, dado una restricción de material (coste), maximizar las propiedades de actuación o la generación de potencial eléctrico como consecuencia de la aplicación de deformación. Este trabajo considera una serie de benchmarks en piezoelectricidad para proponer, mediante la aplicación de optimización topológica, diseños eficientes.