La demanda cont\u00ednua de rendiment en l’enginyeria moderna ha portat al disseny d’estructures altament complexes. L’an\u00e0lisi d’aquests dissenys mitjan\u00e7ant el M\u00e8tode dels Elements Finits (MEF) requereix resoldre sistemes d’alta dimensi\u00f3 amb un cost computacional prohibitiu quan es necessiten m\u00faltiples solucions, com ara en l’optimitzaci\u00f3 estructural o en problemes no lineals. Per mitigar-ho, els Models d’Ordre Redu\u00eft (MOR) busquen aproximacions en un espai de dimensi\u00f3 inferior. Els ROM globals tradicionals obtenen aproximacions r\u00e0pides i precises, per\u00f2 no tenen la flexibilitat topol\u00f2gica necess\u00e0ria per gestionar variacions geom\u00e8triques cont\u00ednues, la qual cosa dificulta un desacoblament eficient entre l’entrenament fora de l\u00ednia i l’execuci\u00f3 en l\u00ednia. <\/p>\n
Per superar aquestes limitacions, aquesta tesi es basa en el M\u00e8tode d’Elements Finits Interscala Emp\u00edric (EIFEM), introdu\u00eft originalment per a l’an\u00e0lisi multiescala d’estructures heterog\u00e8nies. Formulat dins del paradigma est\u00e0ndard del m\u00e8tode dels elements finits (FEM), l’EIFEM substitueix les funcions de forma cl\u00e0ssiques per operadors precalculats apresos en una fase offline, alineant-se amb els principis basats en dades. A difer\u00e8ncia dels enfocaments tradicionals basats en jerarquies anidades, l’EIFEM relaciona directament els comportaments a escala fina i a escala gruixuda mitjan\u00e7ant aquests operadors. Basant-se en aquest fonament, aquest treball investiga la seva aplicaci\u00f3 a la modelitzaci\u00f3 estructural de bigues, a l’acceleraci\u00f3 del solucionador i a l’optimitzaci\u00f3. <\/p>\n
En primer lloc, la tesi aborda la modelitzaci\u00f3 d’estructures compostes complexes mitjan\u00e7ant EIFEM, on els graus de llibertat a gran escala coincideixen amb els d’una formulaci\u00f3 de biga est\u00e0ndard. Aquest Model d’Ordre Redu\u00eft de Biga (bROM) fa de pont entre la elasticitat 3D de camp complet i els models redu\u00efts 1D. Les hip\u00f2tesis cinem\u00e0tiques ja no es prescriuen a priori, sin\u00f3 que s’aprenen de simulacions 3D fora de l\u00ednia. La reducci\u00f3 de dimensionalitat inherent a EIFEM genera un element de biga basat en dades capa\u00e7 de capturar comportaments complexos, com ara l’ortotropia, alhora que mant\u00e9 la plena compatibilitat amb les implementacions est\u00e0ndard de FEM. <\/p>\n
En segon lloc, l’atenci\u00f3 es trasllada a l’acceleraci\u00f3 de resoldedors num\u00e8rics exactes. EIFEM s’utilitza com a precondicionador d’espai grosser dins dels resoldedors iteratius de gradient conjugat (CG). Aprofitant la condensaci\u00f3 est\u00e0tica localitzada en un espai redu\u00eft, aquesta estrat\u00e8gia redueix dr\u00e0sticament el nombre de condici\u00f3 dels sistemes a gran escala. Aix\u00f2 permet obtenir solucions r\u00e0pides i de plena fidelitat en arquitectures d’escriptori est\u00e0ndard sense dependre d’entorns de Computaci\u00f3 d’Alt Rendiment (HPC). <\/p>\n
Finalment, la tesi aborda el cost computacional del disseny estructural ampliant el marc EIFEM a entorns param\u00e8trics. El principal repte consisteix a avaluar de manera eficient els operadors interscala per a configuracions geom\u00e8triques variables de la c\u00e8l\u00b7lula unit\u00e0ria durant l’optimitzaci\u00f3. At\u00e8s que interpol\u00b7lar directament totes les entrades d’aquestes mapejacions d’alta dimensi\u00f3 seria prohibit, s’utilitza el M\u00e8tode d’Interpolaci\u00f3 Empirica Discreta (DEIM) per identificar un conjunt redu\u00eft d’entrades representatives. <\/p>\n
S’interpolen respecte a par\u00e0metres geom\u00e8trics per reconstruir els operadors complets. Aquesta estrat\u00e8gia permet avaluacions r\u00e0pides i localitzades sense necessitat de recompondre la matriu global, accelerant el proc\u00e9s d’optimitzaci\u00f3 mentre es preserva la modularitat del marc. En conclusi\u00f3, aquesta tesi explota el paradigma offline\/online de la modelitzaci\u00f3 localitzada d’ordre redu\u00eft mitjan\u00e7ant EIFEM, que proporciona operadors precalculables que codifiquen el comportament a petita escala. Aquest enfocament deriva models de biga basats en dades de l’elasticitat 3D, accelera els resolutors exactes mitjan\u00e7ant espais grossos informats per dades i permet una optimitzaci\u00f3 eficient a trav\u00e9s de la interpolaci\u00f3 d’operadors param\u00e8trics, alineant aix\u00ed la pr\u00e0ctica est\u00e0ndard del MEF amb el paradigma de l’aprenentatge autom\u00e0tic. <\/p>\n
Tutors:<\/strong><\/p>\n [\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][\/et_pb_section]<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Els models basats en EIFEM permeten una an\u00e0lisi estructural r\u00e0pida i basada en dades, accelerant la modelitzaci\u00f3 de bigues, el rendiment del solucionador i l’optimitzaci\u00f3 param\u00e8trica.<\/p>\n","protected":false},"author":10,"featured_media":258351,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_et_pb_use_builder":"on","_et_pb_old_content":"","_et_gb_content_width":"","slim_seo":{"title":"Models substitutius EIFEM per a l'an\u00e0lisi estructural r\u00e0pida","description":"Els models substitutius basats en EIFEM permeten una an\u00e0lisi estructural r\u00e0pida i basada en dades, millorant la modelitzaci\u00f3 de bigues, el rendiment del solucionador i l'optimitzaci\u00f3 param\u00e8trica."},"footnotes":""},"categories":[244,108],"tags":[605],"class_list":["post-258352","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-defensa-de-tesi","category-esdeveniments","tag-structural-modelling"],"acf":{"date":"20260618","start_date":null,"finish_date":null,"time":"12:00:00","place":"Sala 002, Edifici C1, Campus Nord de la UPC (Barcelona)","attendance":"Hybrid","online_streaming":"","registration":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/cimne.com\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/258352","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/cimne.com\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/cimne.com\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cimne.com\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/users\/10"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cimne.com\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=258352"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/cimne.com\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/258352\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":258354,"href":"https:\/\/cimne.com\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/258352\/revisions\/258354"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cimne.com\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/media\/258351"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/cimne.com\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=258352"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/cimne.com\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=258352"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/cimne.com\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=258352"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}\n
\n
CANDIDAT<\/strong><\/h5>\n
![\"Silhouette\"](\"https:\/\/cimne.com\/wp-content\/uploads\/2025\/10\/silhouette.png\")
Ra\u00fal Rubio Serrano<\/a><\/strong> \u00e9s doctorand del grup de recerca Composites i Materials Avan\u00e7ats per a Estructures Multifuncionals (CAMMS)<\/a>, que forma part del cl\u00faster de recerca d’Enginyeria Aeron\u00e0utica, Marina, Autom\u00f2bil i Energia.<\/a><\/p>\n