En ingeniería mecánica se entiende como optimización topológica cuando se diseña una pieza o parte mecánica especialmente para maximizar o minimizar alguna característica deseada. Por ejemplo, cuando se diseña una parte específica de una máquina y se desea obtener el menor peso posible asegurando la rigidez y la resistencia adecuada. El conseguir la máxima rigidez en el diseño de piezas y estructuras es muy importante, pues permite reducir el peso final del elemento mecánico o estructural, y partes mecánicas de bajo peso implican menores costos por material y mayor optimización de los recursos.

En la actualidad, la optimización topológica es usada en las industrias aeroespacial, automotriz, de obras civiles, entre otras. Además, tiene un papel muy importante en el campo de las micro y nanotecnologías, principalmente, en el diseño de mecanismos flexibles.

El estudio de topología en SolidWorks Simulation realiza una optimización de la topología no paramétrica de las piezas. A partir de un espacio de diseño máximo (que representa el tamaño máximo permitido para un componente), y considerando todas las cargas, sujeciones y restricciones de fabricación aplicadas, la optimización de la topología busca una nueva implantación de materiales dentro de los límites de la geometría máxima permitida mediante la redistribución del material. El componente optimizado cumple todos los requisitos mecánicos y de fabricación requeridos.

Con un estudio de topología, se puede establecer un objetivo de diseño para encontrar la mayor rigidez al cociente de peso, minimizar la masa o reducir el desplazamiento máximo de un componente. Además del objetivo de optimización, se pueden definir restricciones de diseño para asegurarse de que se cumplan las propiedades mecánicas necesarias, como la desviación máxima, el porcentaje de masa eliminada y los procesos de fabricación.

En función de la configuración del objetivo de optimización, los controles de fabricación, la malla, las cargas y las condiciones de contorno, el proceso de optimización generará un diseño aceptable derivado del espacio de diseño máximo inicial cumpliendo con los parámetros y restricciones deseadas.

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