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Líneas de investigación

El Grupo de Modelado y Simulación en Estructuras y Materiales es un grupo multidisciplinario de investigación y desarrollo enfocado principalmente en el área de ciencia de materiales, ingeniería y sus aplicaciones. En la actualidad, las líneas de investigación más relevantes del grupo incluyen

  • Metales nanoporosos: En la última década se ha incrementado notablemente el interés en estudiar metales nanoporosos. También denominados espumas metálicas nanoporosas, presentan una alta relación superficie/volumen, que los posiciona en un lugar privilegiado para su uso en procesos de catálisis, actuación, bionsensado, etc, con el beneficio adicional de contar con propiedades mecánicas mejoradas por efectos de escala nanométrica. Sus potenciales aplicaciones llegan a la industria nuclear, ya que muestran comportamientos que van desde la tolerancia a la radiación hasta el endurecimiento producto de la misma. Todas las aplicaciones mencionadas imponen la necesidad de contar con materiales de alta integridad estructural, lo que motiva nuestro interés en una profunda caracterización de su comportamiento elástico y plástico.

  • Ensayos mecánicos: Estudiamos el comportamiento de materiales, estructuras y componentes sometidos a diferentes tipos de esfuerzos. En especial, analizamos relaciones entre las fuerzas aplicadas y las deformaciones resultantes, así como los esfuerzos límite que pueden soportar materiales, estructuras y componentes. Con este fin, realizamos simulaciones computacionales de ensayos mecánicos, empleando técnicas variadas y en distintas escalas, desde la nano (simulaciones atomísticas) hasta la macro (método de elementos finitos). De esta manera podemos estudiar materiales en régimen elástico y plástico, así como el comportamiento estático y dinámico de estructuras y componentes. Colaboramos activamente con grupos experimentales del país y el exterior para garantizar un abordaje multidisciplinario en nuestros estudios.

  • Peridinámica: La mecánica del continuo clásica ha sido ampliamente utilizada en diversos campos de la Ingeniería en general y de la disciplina civil en particular. Sin embargo, su desventaja principal es el tratamiento de las discontinuidades tales como fisuras, grietas u otros. Silling (2000) propuso una nueva teoría del continuo denominada Peridinámica (PD), la cual mantiene su validez aún en presencia de discontinuidades. La peridinámica es una teoría del continuo no-local que guarda similitud con la dinámica molecular y que ha sido señalada como una formulación de tipo continuo de la misma. Esto convierte a la PD en una  opción apropiada para análisis de materiales multi escala estableciendo un intercambio de información entre modelos con cierto orden de jerarquía. El este área, realizamos estudios peridinámicos multiescala de elementos estructurales reforzados con fibras, buscando aportar a nuevos modelos constitutivos de escala continua para PD pero con base en los mecanismos de deformación de escalas inferiores y validados experimentalmente.