Contribución al diseño e implementación de una herramienta cad para el tratamiento y modelado de estructuras complejas y su posterior análisis electromagnético

Resumen

En esta tesis se presenta el desarrollo de una herramienta CAD profesional para el tratamiento y modelado avanzado de estructuras complejas, que integra un método de resolución de problemas electromagnéticos. El sistema desarrollado dispone de un potente módulo de visualización, tanto del modelo geométrico como de los resultados obtenidos, y facilita el proceso de diseño de la estructura bajo estudio, así como la posterior visualización de resultados. Todos los parámetros que definen la forma, posición y orientación de las entidades geométricas creadas por la herramienta se pueden editar y optimizar, lo que supone una gran ventaja a la hora de realizar los diseños. Por otro lado, uno de los aspectos más destacables de la herramienta es que el módulo geométrico proporciona una amplia variedad de primitivas, definidas mediante superficies NURBS (Non Uniform Rational B-Spline), las cuales son capaces de modelar estructuras arbitrarias de forma precisa empleando muy poca información. El sistema también incluye un extenso conjunto de operaciones geométricas, que pueden aplicarse sobre cualquier entidad que forme parte del modelo, para generar geometrías complejas. Estas transformaciones geométricas, junto al módulo de operaciones Booleanas desarrollado, aportan una gran flexibilidad y versatilidad al proceso de diseño. El tratamiento geométrico sobre superficies NURBS implica que el resultado de una operación Booleana se ajuste perfectamente a la forma original de los objetos involucrados en la operación. Con el objetivo de favorecer la compatibilidad de la herramienta con otras aplicaciones de modelado de geometrías, se han implementado los conversores de formatos gráficos más comunes. De este modo, es posible importar, visualizar, editar y analizar modelos geométricos creados con herramientas externas de modelado gráfico. Además, se han llevado a cabo una serie de simulaciones utilizando la herramienta, para validar el trabajo realizado. Los resultados obtenidos han sido satisfactorios, y además el funcionamiento del sistema ha resultado ser robusto, estable y eficiente. El lenguaje de programación utilizado para desarrollar la herramienta es Java y la implementación del módulo de visualización se basa en el uso del paquete de librerías gráficas Java 3D, proporcionado por Java de forma libre. Al final de la tesis se presentan las conclusiones que resumen los aspectos más relevantes, así como las futuras líneas de trabajo que quedan abiertas como consecuencia del trabajo realizado.