Resúmenes - Mecánica de
los sólidos

Históricamente, los tanques contenedores de líquido construidos en acero han sido altamente vulnerables a la acción destructiva de fenómenos naturales, especialmente de los terremotos. Las consecuencias implican un costo importante para la sociedad, ya sea por la necesidad de reposición y pérdida del contenido, la paralización de actividades económicas, y fundamentalmente por los impactos sociales y ambientales. En este proyecto se pretende evaluar la efectividad de sistemas de aislamiento sísmico en la protección de los tanques típicos de la industria vitivinícola. Primeramente se tipificará a los tanques utilizados en la región. Luego, adoptando una metodología teórica-numérica, utilizando modelos mecánicos equivalentes para la modelación de los sistemas tanque-líquido y modelos no lineales para la representación de los sistemas de aislamiento sísmico se investigará la efectividad de los sistemas de aislamiento en términos de control de la respuesta sísmica y en términos de confiabilidad lograda respecto de los tanques de base fija clásicos. Se espera obtener resultados que permitan estimar los indicadores que pueden ser útiles para describir el comportamiento de los tanques contenedores de líquido ante diversas intensidades sísmicas y con diferentes sistemas de aislamiento, para el establecimiento de criterios de diseño sísmico y acciones de rehabilitación de tanques industriales actuales.
Palabras Clave: tanques contenedores de líquido, excitación sísmica, aislación, industria vitivinícola.

La fabricación aditiva es un enfoque transformador que permite obtener piezas con la forma final deseada. Sin embargo, al ser componentes críticos para la seguridad, los defectos de fabricación pueden representar una barrera para su aceptación. La prueba ultrasónica es un método de evaluación no destructiva NDE que permite examinar piezas de forma simple, pero tiene inconvenientes en detectar defectos en piezas complejas. Para paliar estas dificultades, la NDE crioultrasónica es una técnica innovadora que permite inspeccionar piezas metálicas con geometrías complejas. Esta, incrusta la pieza a analizar en hielo capaz de transmitir la señal ultrasónica con mayor claridad. Aunque los resultados preliminares han sido prometedores, se requiere un estudio más profundo del tamaño y las propiedades del hielo.

Por lo tanto, es de suma importancia caracterizar y analizar mediante simulaciones numéricas la propagación de una onda elástica en función de variables tales como el tamaño y orientación de los granos de hielo y propiedades materiales. En este trabajo estudiamos a través de simulaciones numéricas, FEM, cómo la distribución de las propiedades materiales del hielo afecta la atenuación de una onda elástica que se propaga. Consideramos un modelo 1D con tamaños de grano uniformes, propiedades materiales constantes en los extremos y aleatorias en el centro, imitando un filtro heterogéneo de hielo. Se aplica una fuerza externa en un extremo y se mide la amplitud de la onda en ambos extremos.

El riesgo de ruptura durante la oclusión de aneurismas intracraneales aumenta debido a las fuerzas externas aplicadas cerca del cuello del aneurisma por los instrumentos utilizados por los profesionales de la salud. Un incremento en la tensión del microcatéter durante la intervención puede llevar a un súbito “salto” no controlado, pudiendo generar diferentes complicaciones. Modelar la interacción entre la pared arterial y las herramientas utilizadas durante la oclusión resulta de interés, a fin de encontrar regiones más sensibles a estímulos externos en el área cercana al domo del aneurisma que podrían estar relacionadas con el fenómeno de “salto” y, por ende, con eventos de ruptura intraoperatoria.

En la labor hacia el desarrollo de un análisis eficiente capaz de tratar muchos casos en un sentido estadístico, en este trabajo se describe la cinemática de la deformación utilizando un modelo de lámina delgada geométricamente no lineal bajo los supuestos de la teoría de Kirchhoff-Love junto con un material hiperelástico de Saint-Venant, considerando además espesor variable. Se muestran los resultados obtenidos para 34 casos localizados en la arteria carótida interna, analizando el acoplamiento no lineal entre las características mecánicas y geométricas mediante técnicas de reducción de dimensionalidad no lineal.

Para modelar la biomecánica de aneurismas cerebrales es necesario contar con mallas poligonales adecuadas, que representen la región de interés. En particular, para el modelado de la oclusión endovascular se requiere aislar la estructura del aneurisma del resto del árbol arterial, manteniendo sólo una porción de la vasculatura circundante.

Hasta el momento el algoritmo utilizado para esta tarea se basa en encontrar el punto óptimo de corte a través de una distancia medida a partir del cuello del aneurisma, determinada como un múltiplo del diámetro medido sobre dos puntos en extremos opuestos del cuello. La constante de proporcionalidad que define esta relación es arbitraria, provocando en algunos casos cortes defectuosos.

En este trabajo se incluyen algunas herramientas desarrolladas mediante el software Matlab, que permiten mejorar el algoritmo de corte. Por medio de estas se buscó determinar si existe algún tipo de dependencia entre las variables geométricas relacionadas con la región circundante al aneurisma y la distancia de corte. Se encontró que algunos factores, como la cantidad de bifurcaciones cercanas, pueden influir de forma directa en la calidad del corte.