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Caracterización de material hiperelástico anisotrópico: criterio de estabilidad y calibración inversa con estrategias evolutivas

Autores: Canales, Claudio; García-Herrera, Claudio; Rivera, Eugenio; Macías, Demetrio; Celentano, Diego

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Caracterización de material hiperelástico anisotrópico: criterio de estabilidad y calibración inversa con estrategias evolutivas


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Materiales hiperelásticos anisotrópicos propuestos
Estrategias evolutivas
Comportamiento mecánico
Análisis arterial
Simulaciones de elementos finitos

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 32

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En este trabajo, proponemos un procedimiento confiable y estable para caracterizar materiales hiperelásticos anisotrópicos. Para este propósito, se utiliza un método de optimización metaheurística conocido como estrategias evolutivas. La ventaja de esta técnica con respecto a los métodos tradicionales utilizados para la optimización no lineal, como el Método de Levenberg-Marquardt, es que este algoritmo metaheurístico está orientado a la optimización global de un problema, es independiente de los gradientes y permite resolver problemas con restricciones. Estas características son esenciales al caracterizar materiales hiperelásticos que presentan no linealidades y están condicionados a regiones de estabilidad. Para caracterizar el comportamiento mecánico de las arterias analizadas en este trabajo, se utilizan los modelos hiperelásticos anisotrópicos de Holzapfel-Gasser-Ogden y Gasser-Holzapfel-Ogden. Un punto importante del análisis es que estos modelos pueden presentar un comportamiento no físico: esta desventaja se supera definiendo un nuevo criterio de estabilización en conjunto con las estrategias evolutivas. Finalmente, las simulaciones de elementos finitos se utilizan en conjunto con las estrategias evolutivas para caracterizar datos experimentales del test de presurización de la arteria, asegurando que los parámetros obtenidos sean estables y representativos de la respuesta del material.

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