Crashworthiness analysis and design optimization of hybrid impact energy absorbers

El cálculo y la optimización de estructuras dedicadas a la absorción de impactos supone siempre un reto de considerable magnitud dadas las dificultades para desarrollar modelos computacionales que reproduzcan fielmente el colapso progresivo de estos elementos. Estas dificultades se multiplican a la hora de plantear una optimización estructural de los componentes, debido a las complejas no-linealidades de las funciones objetivo y el coste de cada evaluación de las mismas. Esta tesis explora desde los puntos de vista experimental y computacional el comportamiento frente a impacto de componentes estructurales consistentes en una combinación de un tubo exterior metálico, en acero o aluminio, y diferentes refuerzos interiores de materiales sintéticos. Se desarrollaron modelos de elementos finitos convenientemente calibrados con resultados experimentales a nivel de material y componente, y los diseños más adecuados se sometieron a un proceso de optimización estructural multiobjetivo. Los resultados muestran la viabilidad de los elementos estudiados, en particular de aquellos reforzados con una estructura de fibra de vidrio embebida en espuma de tereftalato de polietileno, cuya interacción contribuye notablemente a la absorción de energía.