Hoy en día el consumo energético implica una de las preocupaciones más importantes a nivel mundial. Con la inevitable escasez de los combustibles fósiles, el abastecimiento de energía para vehículos se ha convertido en una gran preocupación. Existen diferentes propuestas para fuentes de energía alternativas, algunas modernas y otras más bien antiguas, que pueden abatir la escasez; biocombustibles, baterías eléctricas, solar, hidrógeno y aire comprimido son las que con más fuerza se han escuchado en los últimos años. No obstante, en cualquiera de los casos, es importante disminuir el consumo de energía empleada en la locomoción de los vehículos, sobre todo los automotores. _x000D_ La cantidad de energía que un vehículo consume depende principalmente del peso del vehículo y la carga que mueve. En cuanto al peso de la carga no se pueden hacer cambios ya que es una cantidad fija. Así que si se requiere reducir el consumo de energía es necesario reducir el peso del vehículo. La reducción del peso del vehículo puede lograrse bajando el peso de sus componentes y el de la estructura que lo soporta, en donde la fracción mayor de peso la tiene la segunda. _x000D_ La optimización estructural cuenta con un conjunto de algoritmos y técnicas computacionales que ofrecen una forma de reducir el peso de cualquier cuerpo, retirando y añadiendo material progresivamente, de tal suerte que la geometría del cuerpo cambia reduciendo su peso y homogeneizando el nivel de utilización del material en el cuerpo. El nivel de utilización del material debe entenderse como el nivel de cargas, esfuerzo, deformación, etc., al que el cuerpo está sometido. _x000D_ Aunque la optimización estructural ha demostrado, desde hace más de 2 décadas, que es efectiva en el diseño de estructuras de mínimo peso, los resultados que genera no son manufacturables. La razón es que los algoritmos empleados no consideran las variables y restricciones de fabricación. Para corregir tal situación lo que se hace es modificar la estructura obtenida hasta que sea posible fabricarla, perdiendo así muchas de sus características óptimas. _x000D_ En el presente proyecto se propone desarrollar un proceso de diseño para estructuras de vehículos, basado en optimización, que considere las variables y restricciones de fabricación propias de esta área. Para ello es necesario estudiar las particularidades del diseño y la fabricación de este tipo de estructuras para codificarlas en el lenguaje de los métodos y algoritmos de optimización; posteriormente, se debe llevar a cabo la implementación computacional de los algoritmos, la cual debe ser afinada con la información que se genere al realizarle pruebas. Un resultado importante de este proyecto será el diseño y fabricación de un modelo de estructura para vehículo urbano, empleando el proceso y la implementación computacional desarrollados. _x000D_ Este proyecto nace del plan de trabajo que presentó el proponente para su contratación. En este plan de trabajo se declara que se realizarán actividades académicas para el desarrollo de herramientas para el diseño óptimo aplicando métodos de optimización. Una parte importante de este propósito es la incorporación de la fabricación al diseño óptimo, por lo tanto, el presente proyecto incide directamente en el plan de trabajo y de allí su pertinencia.

De manera sintética, la contribución principal de este proyecto es el de desarrollar una proceso de diseño que incorpore las variables y restricciones de fabricación a la optimización estructural, la cual es un área carente de un desarrollo sustancial en la actualidad. Aunado a esto, se logrará incidir en la reducción del consumo energético de vehículos, lo cual es un tema de gran importancia debido a la inminente escasez de combustibles fósiles que se avecina en el mediano plazo a nivel mundial._x000D_ Este proyecto tiene gran relevancia para un país como México debido a varios factores. En primer lugar, el país cuenta con una docena de ciudades de gran tamaño geográfico y poblacional, en las que los vehículos urbanos juegan un papel sustancial. Segundo, cada vez son más las empresas automotrices que traen sus centros de diseño a México y en el corto plazo requerirán del apoyo de instituciones de educación superior, como la UNAM, para ser más competitivas. De la mano de estas empresas están las empresas mexicanas que les brindan servicios de diseño y fabricación de estructura (un ejemplo es Metalsa), quienes también necesitarán el apoyo de la universidad. En tercer lugar, las grandes ciudades sufren de graves problemas de contaminación, por lo que contar con vehículos diseñados para consumir poca energía es un aspecto vital para el abatimiento de dichos problemas._x000D_ Desde el punto de vista académico, se formarán ingenieros con conocimientos de alto nivel en el área de diseño estructural óptimo que tendrán un impacto importante al incorporarse a la vida laboral._x000D_ Finalmente, el presente proyecto cumple con el plan de trabajo que el proponente presentó para su contratación._x000D_