Aplicaciones de nanoestructuras de carbono y grafeno en arquitectura. Simulación de un modelo teórico.

Abstract

Mediante el empleo de diferentes softwares, se ha obtenido una serie de modelos tridimensionales. Estos modelos representan probetas cúbicas de un material teórico, que puede considerarse microcemento, en el que se habría incorporado un aditivo a base de nanotubos de carbono. Las muestras totales se subdividen en grupos cuyo atributo común es la dimensión del lado del cubo, constando cada conjunto por un total de ocho modelos de iguales dimensiones pero diferente cantidad de nanotubos en su interior. El tamaño de las muestras diseñadas varía entre los 50 y los 500 nanómetros, y las densidades entre el 0,2 % y el 1,5 %, generándose un total de cuarenta muestras. En primer lugar, se ha modelado la totalidad de las muestras. Se han diseñado en el espacio tridimensional del programa Rhinoceros mediante el empleo de su extensión Grasshopper, que permite la generación de geometrías complejas a través de herramientas de diseño paramétrico. Gracias a este complemento, el algoritmo obtenido para la generación de muestras de dimensiones y cuantías diferentes, es capaz de ejecutar esta tarea de modo eficiente con resultados óptimos y adaptados a los requerimientos de diseño. En segundo lugar, las muestras modeladas se han sometido a un proceso de mallado en ICEM CFD. Las mallas originadas presentan gran capacidad de adaptación a las diferentes geometrías que componen los modelos, disminuyendo la dimensión de sus elementos conforme se aproximan a las partes que requieren más detalle de cara a una posterior simulación. En definitiva, este trabajo ha consistido en la elaboración y preparación de las muestras para ser sometidas a una posterior simulación en Ansys, que requerirá del mallado de las muestras a simular para permitir su análisis a través del método de los elementos finitos. Además, este programa será el encargado de simular las propiedades de los materiales involucrados en la muestra para el estudio de unos modelos teóricos que se representen, de modo creíble, lo que ocurriría en un ensayo experimental real y evalúen la viabilidad e interés de su ejecución.