Tecnología de la Producción

Estructuras inteligentes para
el control de defectos
Investigadores de la Universidad de Sevilla, dirigidos por el doctor Sáez Pérez de la Escuela Técnica
Superior de Ingenieros, pretenden extender las técnicas de estimación de daño estructural
desarrolladas para los materiales clásicos a nuevos materiales avanzados. Este estudio será posible
a través del proyecto de excelencia Integridad de Estructuras Inteligentes: Materiales Piezoeléctricos,
Elastomagnéticos y Magnetoelectroelásticos financiado con 154.000 euros por la Consejería de
Innovación, Ciencia y Empresa.
Centro
Universidad de Sevilla. Escuela Técnica
Superior de Ingenieros
Área
Tecnologías de la Producción
Código
TEP2355
Nombre del proyecto
Integridad de Estructuras Inteligentes:
Materiales Piezoeléctricos, Elastomagnéticos
y Magnetoelectroelásticos.
Contacto
Andrés Sáez Pérez
Teléfono: 954 48 72 93
e-mail: andres@us.es
Dotación
153.936,30 euros
Las exigencias en el diseño de nuevos
materiales avanzados y de sus
componentes estructurales responden
a niveles cada vez mayores,
cuyo grado de desarrollo está permitiendo
un empleo muy extendido
y con numerosas aplicaciones,
principalmente en las industrias
automovilística, aeronáutica y
biomecánica. Entre los materiales
avanzados, uno de los casos más
significativos es el de aquéllos que
muestran un acoplamiento entre
sus propiedades mecánicas, magnéticas
y eléctricas. Entre ellos
están los denominados materiales
piezoeléctricos, los piezomagnéticos
o elastomagnéticos y los
magnetoelectroelásticos.
Los materiales piezoeléctricos
presentan un acoplamiento electroelástico
de sus propiedades, es decir,
producen un campo eléctrico
al deformarse y al contrario, se deforman
cuando son sometidos a un
campo eléctrico. Similares comentarios
se pueden aplicar al caso de
los materiales piezomagnéticos, en
los cuales se presenta esta relación
entre las propiedades elásticas y
magnéticas. Actualmente se están
desarrollando materiales compuestos
formados por fases piezoeléctricas
y piezomagnéticas, dando
lugar a materiales en los que encontramos
un acoplamiento entre
las tres propiedades mencionadas,
son los denominados materiales
magneto-electro-elásticos.
Precisamente al estudio e investigación
de los materiales que
muestran un acoplamiento entre
estas tres propiedades, mecánicas,
magnéticas y eléctricas, se dedica
el grupo de investigación liderado
por Andrés Sáez Pérez, catedrático
de la Escuela Técnica Superior de
Ingenieros de la Universidad de Sevilla.
Y es que, debido al citado acoplamiento,
tales materiales se utilizan
ampliamente en aplicaciones de
control activo de estructuras y, en
general, en sensores y actuadores
inteligentes. En las denominadas estructuras
inteligentes estos materiales
permiten medir en tiempo real
cómo reacciona la estructura frente
a las acciones externas aplicadas y
establecer las medidas correctoras
también en tiempo real, de manera
que siempre se garantiza un funcionamiento
estructural adecuado.
Sin embargo, estos materiales
presentan un inconveniente y es
que, en general, son de naturaleza
frágil y proclives a presentar defectos
o grietas en su seno. La existencia
de tales defectos en elementos estructurales
es inevitable en la práctica,
debido a los propios procesos
de fabricación o al desgaste asociado
a sus condiciones de utilización.
El conocimiento preciso del compor-
¿ sabías que...
Como consecuencia de esta aplicación,
el objetivo propuesto por el
equipo de expertos sevillanos consiste
en el desarrollo y aplicación de
estructuras magneto-electro-elásticas
de manera que les posibilite
conocer en profundidad su comportamiento,
establecer el control más
adecuado de las mismas y garantizar
un funcionamiento estructural
adecuado durante el ciclo de vida de
los materiales avanzados.