Examinando por Autor "Marco, Miguel"

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    Calibración de coeficientes visco-hiperelásticos para modelos constitutivos de gelatina balística por medio de algoritmos genéticos y su aplicación en impactos balísticos en tórax
    (Universidad Nacional de Educación a Distancia (España), Universidad Politécnica de Madrid. Departamento de Ingeniería Mecánica, 2022) Gómez Martínez, Samuel; Santos, Raúl de; Infante García, Diego; Marco, Miguel
    Los impactos balísticos sobre torso humano sin penetración pueden producir daños severos e incluso el fallecimiento del portador. Para el estudio del daño ocasionado son necesarios modelos numéricos constituidos por simulantes validados. La gelatina balística se utiliza habitualmente como simulante de tejidos blandos. En este trabajo se ha empleado un modelo visco-hiperelástico para simular la respuesta de la gelatina frente a condiciones dinámicas. Este modelo permite simular comportamientos no lineales en el rango de grandes deformaciones considerando la dependencia de la velocidad de deformación. Los parámetros del modelo del material fueron ajustados a resultados experimentales de la literatura empleando algoritmos genéticos. A modo de ejemplo, un chaleco balístico de polietileno de alto peso molecular fue incluido en el modelo y se realizaron varios impactos balísticos en diferentes localizaciones. Los algoritmos genéticos han resultado ser una herramienta muy útil para el ajuste de los complejos modelos constitutivos de la gelatina balística utilizados para la evaluación del daño biomecánico en tejido óseo.
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    Desarrollo de simulantes óseos mediante fabricación aditiva y validación del comportamiento mecánico a flexión
    (Universidad Nacional de Educación a Distancia (España), Universidad Politécnica de Madrid. Departamento de Ingeniería Mecánica, 2022) Álvarez Blanco, Mario; Infante García, Diego; Marco, Miguel; Giner, Eugenio; Henar Miguélez, María
    Este trabajo se centra en el estudio y desarrollo de simulantes de tejido óseo fabricados mediante fabricación aditiva utilizando ácido poliláctico, con el objetivo de reproducir su comportamiento mecánico a flexión. Para ello, se han tomado como referencia muestras de costilla porcina para analizar su respuesta. Para conseguir la geometría de los simulantes se ha realizado un escáner óptico 3D de las superficies óseas y, posteriormente, se han fabricado las geometrías correspondientes variando distintos parámetros de impresión 3D. Desde estos diseños ha sido posible comparar distintas configuraciones de simulantes con las muestras reales mediante ensayos de flexión. Aparte, se ha llevado a cabo la caracterización del polímero con diferentes probetas impresas de tracción y flexión. Los resultados obtenidos mediante el ajuste de los parámetros de impresión analizados demuestran que es posible conseguir un comportamiento similar a flexión de los simulantes impresos con respecto a las propiedades mecánicas del tejido óseo real.
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    Estimación numérica de las constantes elásticas de estructuras impresas en PLA y validación mediante ensayos experimentales
    (Universidad Nacional de Educación a Distancia (España), Universidad Politécnica de Madrid. Departamento de Ingeniería Mecánica, 2022) Arias Blanco, Adrián; Marco, Miguel; Belda, Ricardo; Henar Miguélez, María
    La fabricación aditiva o impresión 3D mediante deposición de material fundido es una técnica de fabricación que presenta grandes ventajas, tales como la variabilidad de piezas que un mismo dispositivo puede fabricar/imprimir o la rapidez de diseño. No obstante, existe una brecha en el conocimiento del comportamiento mecánico de las estructuras impresas en 3D, dificultando la implantación de estas en el entorno industrial. En este trabajo, se pretende analizar las propiedades mecánicas de estructuras obtenidas por fabricación aditiva desde una escala mesoscópica, validando los resultados obtenidos mediante ensayos experimentales. Para ello, mediante modelos numéricos de elementos finitos y homogeneización numérica de la respuesta elástica, se obtendrán las constantes elásticas de diferentes estructuras. Además, se ha llevado a cabo la caracterización de estas estructuras mediante microtomografía computarizada, segmentación de imagen y la correlación digital de imágenes. Los resultados ponen de manifiesto la existencia de microporos que afectan al comportamiento mecánico.