CODE_ASTER como alternativa de código abierto para el análisis mecánico de cables superconductores de baja temperatura crítica

Abstract

El presente trabajo compara el programa de elementos finitos de código abierto CODE_ASTER contra el programa comercial COMSOL Multiphysics® para el análisis mecánico de cables superconductores de Nb₃Sn bajo carga transversal cíclica cuasiestática. Se estudian dos conductores: el PIT100 y el RRP 108/127. El análisis sigue una progresión de complejidad constitutiva: elasticidad lineal, plasticidad bilineal y curva experimental. Se reportan esfuerzos de von Mises promedio por material y valores máximos globales. Para el cable PIT100 , las discrepancias respecto a los valores de referencia en condición de carga a 17 kN son inferiores al 5 %, si bien en descarga se observan discrepancias mayores en el filamento de Nb3 Sn, atribuibles a la geometría idealizada del modelo. Para el cable RRP 108/127, la concordancia en carga máxima es de −1.2 % en la media ponderada por volumen del esfuerzo en el Nb3Sn. Este trabajo demuestra la viabilidad de CODE_ASTER para el análisis mecánico de cables superconductores, como un código abierto alternativo a herramientas comerciales costosas.