Cosimulación de la actuación electromecánica para metamateriales mecánicos activos

Abstract

Los metamateriales son materiales diseñados por el hombre para obtener propiedades nuevas, extremas y contrarias a la intuición. En este trabajo se presentan metamateriales mecánicos activos con accionamiento electromagnético mediante bobina móvil y motores de imanes permanentes. Los actuadores permiten cambiar las propiedades mecánicas del metamaterial en tiempo real durante su funcionamiento. Para su diseño se realizan cosimulaciones interactivas mediante un programa que resuelve el problema electromagnético (ecuaciones de Maxwell) en conexión con un cálculo del problema de elasticidad lineal. El modelo, junto con un esquema de control, permite a los diseñadores (i) simular y programar varios esquemas de patrones de carga que cambian las propiedades mecánicas del metamaterial, y (ii) optimizar los parámetros antes de su construcción y prototipado virtual. Se presentan los resultados preliminares de las simulaciones numéricas.