{"id":133,"date":"2017-02-09T10:15:00","date_gmt":"2017-02-09T09:15:00","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/materialesavanzados\/?p=133"},"modified":"2017-02-09T10:15:00","modified_gmt":"2017-02-09T09:15:00","slug":"muesli-software-libre-para-la-simulacion-de-materiales","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/materialesavanzados\/2017\/02\/09\/133\/","title":{"rendered":"Muesli: software libre para la simulaci\u00f3n de materiales"},"content":{"rendered":"

Ignacio Romero. Grupo de Mec\u00e1nica Computacional de S\u00f3lidos de IMDEA Materiales<\/em><\/p>\n

En el mundo de la simulaci\u00f3n mec\u00e1nica, muchos programas comerciales emplean modelos complejos de materiales. \u00c9stos \u00faltimos se traducen en subrutinas que implementan las ecuaciones, m\u00e1s o menos complicadas, de materiales el\u00e1sticos, elastopl\u00e1sticos, viscopl\u00e1sticos, etc, de lo que se conoce como modelos constitutivos<\/em>. Adem\u00e1s, en los centros de investigaci\u00f3n y las universidades tambi\u00e9n se emplean estos mismos modelos y se desarrollan otros, creando nuevas subrutinas que se utilizan en los c\u00f3digos de simulaci\u00f3n que cada una de estas instituciones desarrollan.<\/p>\n

\"Imagen<\/a><\/h5>\n

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Temperatura y deformaci\u00f3n pl\u00e1stica en una chapa met\u00e1lica durante un proceso de soldadura. El comportamiento elastopl\u00e1stico y t\u00e9rmico del material se obtiene con MUESLI.
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A pesar de formar parte de todos los c\u00f3digos de mec\u00e1nica computacional, comerciales y de investigaci\u00f3n, las rutinas de modelos constitutivos de materiales no se comparten, limitando su comparaci\u00f3n y, sobre todo, ralentizando el desarrollo de nuevos c\u00f3digos y modelos. Cada empresa o instituci\u00f3n desarrolla su c\u00f3digo propio, en parte para implementar los modelos est\u00e1ndar de materiales y en parte para implementar modelos m\u00e1s sofisticados y de aplicaci\u00f3n m\u00e1s espec\u00edfica.<\/p>\n

En el Instituto IMDEA Materiales se ha abordado esta situaci\u00f3n y su resultado ha sido MUESLI, una biblioteca de software para el modelado de materiales, ofrecida como software libre desde mayo de 2016. MUESLI, acr\u00f3nimo de Material UnivErSal LIbrary<\/em>, implementa una colecci\u00f3n de modelos continuos de material, proporciona una estructura l\u00f3gica para la extensi\u00f3n a m\u00e1s modelos y para su conexi\u00f3n a software ya existente, tanto comercial como de investigaci\u00f3n. Esta biblioteca puede ser utilizada por centros de investigaci\u00f3n para modelar materiales complejos, y por empresas, para adaptar sus propios modelos de material y estudiar su comportamiento en procesos mec\u00e1nicos complejos.<\/p>\n

\"Imagen<\/a>MUESLI ofrece, desde su primera versi\u00f3n, los modelos de material m\u00e1s com\u00fanmente usados para la simulaci\u00f3n de s\u00f3lidos. Estos incluyen los modelos constitutivos el\u00e1sticos, viscoel\u00e1sticos, elastopl\u00e1sticos y visco-elastopl\u00e1sticos para peque\u00f1as y grandes deformaciones. Adem\u00e1s, se proporcionan las rutinas para el modelado del comportamiento t\u00e9rmico de materiales, las simulaciones de fluidos newtonianos y algunos problemas acoplados.<\/p>\n

Como la mayor\u00eda de c\u00f3digos empleados en simulaci\u00f3n tiene su origen en los a\u00f1os 70 y 80, muchos de ellos est\u00e1n escritos en el lenguaje de programaci\u00f3n que entonces estaba m\u00e1s extendido, el Fortran 77. \u00a0Una de las mayores ventajas de MUESLI es que est\u00e1 desarrollado en un lenguaje orientado a objetos (C++) con una sintaxis de alto nivel y que permite implementar modelos de materiales con una enorme facilidad, si se compara con lo que se necesita cuando se usa Fortran. Esta sintaxis con operadores matem\u00e1ticos desarrollados tambi\u00e9n en MUESLI, posibilita implementar las f\u00f3rmulas de los modelos materiales con c\u00f3digo muy compacto que refleja los conceptos que se emplean en los libros y art\u00edculos que los describen.<\/p>\n

Los modelos de material desarrollados en MUESLI se pueden emplear en c\u00f3digos de simulaci\u00f3n abiertos, permitiendo a cualquier investigador o ingenieros de materiales utilizar la biblioteca con sus programas. Pero adem\u00e1s, MUESLI proporciona interfaces con programas comerciales de manera que, exactamente los mismos materiales se pueden usar con c\u00f3digos propios u otros ya existentes, y ampliamente utilizados en la industria. De esta manera, los investigadores y desarrolladores de modelos de materiales pueden aprovecharse de la flexibilidad de MUESLI y utilizar el c\u00f3digo resultante, sin ninguna modificaci\u00f3n, en varios c\u00f3digos. Esto acelerar\u00e1 el desarrollo de nuevos modelos y favorecer\u00e1 su uso compartido.<\/p>\n

MUESLI tiene algunas caracter\u00edsticas muy \u00fatiles desde el punto de vista de desarrollo de software. Adem\u00e1s de una estructura de materiales basada en clases<\/em>, y operadores de alto nivel, el c\u00f3digo incorpora comprobaciones autom\u00e1ticas para cada modelo de material a\u00f1adido. Estas pruebas determinan si cada modelo satisface algunas propiedades que son comunes a su familia. Adem\u00e1s de proporcionar la seguridad de que la implementaci\u00f3n es correcta, estas comprobaciones proporcionan una manera sistem\u00e1tica de encontrar errores que, una vez m\u00e1s, agiliza el desarrollo de nuevos modelos.<\/p>\n

Por \u00faltimo, MUESLI se ha creado con el objetivo de que investigadores y empresas desarrolladoras de software puedan compartir modelos. MUESLI se distribuye para este fin con una licencia de software libre (GPL 3.0), e incluye, adem\u00e1s de todas las rutinas, documentaci\u00f3n sobre los materiales implementados. Como proyecto de software libre, MUESLI acepta contribuciones de cualquier desarrollador que desee compartir su c\u00f3digo, aspirando con ello a convertirse en un est\u00e1ndar para este sector.<\/p>\n

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Ignacio Romero. Grupo de Mec\u00e1nica Computacional de S\u00f3lidos de IMDEA Materiales En el mundo de la simulaci\u00f3n mec\u00e1nica, muchos programas comerciales emplean modelos complejos de materiales. \u00c9stos \u00faltimos se traducen en subrutinas que implementan las ecuaciones, m\u00e1s o menos complicadas, de materiales el\u00e1sticos, elastopl\u00e1sticos, viscopl\u00e1sticos, etc, de lo que se conoce como modelos constitutivos. Adem\u00e1s, en los centros de investigaci\u00f3n y las universidades tambi\u00e9n se emplean estos mismos modelos y se desarrollan otros, creando nuevas subrutinas que se utilizan en los c\u00f3digos de simulaci\u00f3n que cada una de estas instituciones desarrollan.   Temperatura y deformaci\u00f3n pl\u00e1stica en una chapa met\u00e1lica\u2026<\/p>\n","protected":false},"author":209,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0},"categories":[36004,13981,1571,244],"tags":[6787,37045,37042,37046,36903,37044,4],"blocksy_meta":{"styles_descriptor":{"styles":{"desktop":"","tablet":"","mobile":""},"google_fonts":[],"version":4}},"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/materialesavanzados\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/133"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/materialesavanzados\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/materialesavanzados\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/materialesavanzados\/wp-json\/wp\/v2\/users\/209"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/materialesavanzados\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=133"}],"version-history":[{"count":13,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/materialesavanzados\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/133\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":146,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/materialesavanzados\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/133\/revisions\/146"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/materialesavanzados\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=133"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/materialesavanzados\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=133"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/materialesavanzados\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=133"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}