On the use of Cartesian grid finite element code in structural optimization

[EN] The structural shape optimization is an iterative process built up by a higher level, which proposes the geometries to analyze, and a lower level which is in charge of analyzing, numerically, their structural response, usually by means of the Finite Element Method (FEM). These techniques normally report notorious advantages in an industrial environment, but their high computational cost is the main drawback. The efficiency of the global process requires the efficiency of both levels. This work focuses on the improvement of the efficiency of the lower level by using a methodology that uses a 2D linear elasticity code based on geometry-independent Cartesian grids, combined with FEM solution and recovery techniques, adapted to this framework. This mesh type simplifies the mesh generation and, in combination with a hierarchical data structure, reuses a great calculus amount. The recovery technique plays a double role: a) it is used in the Zienkiewicz-Zhu type error estimators allowing to quantify the FEM solution quality to guide the h-adaptive refinement process which minimizes the computational cost for a given accuracy; and b) it provides a solution, more accurate than the FEM one, that can be used. The numerical results, which include a comparative with a commercial code, show the effect of the proposed methodology improving the efficiency in the optimization process and in the solution quality.[ES] La optimización de forma estructural es un proceso iterativo constituido por un nivel superior que propone las geometrías a analizar, y un nivel inferior que evalúa numéricamente la respuesta estructural de estas, normalmente mediante el método de los elementos finitos (MEF). Estos procesos pueden reportar claros beneficios en entornos industriales pero su elevado coste computacional es un gran inconveniente. La eficiencia del proceso requiere eficiencia computacional en ambos niveles. Este trabajo se centra en la mejora del rendimiento del nivel inferior mediante una metodología que usa un código MEF para elasticidad 2D basado en mallas cartesianas independientes de la geometría, combinado con técnicas de reconstrucción de la solución a partir de la del MEF, adaptadas a este entorno. Estos mallados simplifican la generación de mallas y, con la estructura jerárquica adecuada reutilizan gran cantidad de cálculos. Las técnicas de reconstrucción juegan un doble papel: a) su uso en estimadores de error del tipo Zienkiewicz-Zhu permite cuantificar la calidad de la solución MEF para poder guiar el proceso de refinamiento h-adaptativo conducente a minimizar el coste computacional para una precisión dada, y b) proporcionan una solución, que puede ser utilizada en la práctica, más precisa que la del MEF. Los resultados numéricos, que incluyen una comparativa con un software comercial, muestran el efecto de la metodología propuesta sobre la mejora de la eficiencia de la optimización y de la calidad de la solución.Los autores agradecen el apoyo financiero recibido del proyecto de investigación DPI2010-20542 del Ministerio de Economía y Competitividad y del programa FPU (AP2008-01086), de la Universitat Politècnica de València y de la Generalitat Valenciana (PROMETEO/2012/023). Los autores también agradecen el apoyo ofrecido por el proyecto europeo INSIST (FP7-PEOPLE-2011-ITN).Nadal Soriano, E.; Ródenas García, JJ.; Sánchez Orgaz, EM.; López Real, S.; Martí Pellicer, JA. (2013). Sobre la utilización de códigos de elementos finitos basados en mallados cartesianos en optimización estructural. Revista Internacional de Métodos Numéricos para Cálculo y Diseño en Ingeniería. 30(3):155-165. https://doi.org/10.1016/j.rimni.2013.04.009S15516530

Evaluación de estrategias de parametrización geométrica y de la medida de control de la velocidad de convergencia en metodologías de optimización de forma basadas en algoritmos evolutivos

EVALUACIÓN DE LA INFLUENCIA DE LOS PARÁMETROS DE CONTROL, LA FUNCIÓN OBJETIVO Y LA ESTRATEGIA DE PARAMETRIZACIÓN EN LA VELOCIDAD DE CONVERGENCIA DEL PROCESO DE OPTIMIZACIÓN DE FORMA BASADO EN AE EN BASE A PROBLEMAS DE REFERENCIA. ESTUDIO DEL AJUSTE DE UNA DISTRIBUCIÓN ESTADÍSTICA A LA CURVA DE CONVERGENCIA Y DE LA UTILIZACIÓN DE UN ERROR DE DISCRETIZACIÓN VARIABLE SEGÚN EL AVANCE DE LA OPTIMIZACIÓN CON UN PROGRAMA DE GFEMSánchez Orgaz, EM. (2010). Evaluación de estrategias de parametrización geométrica y de la medida de control de la velocidad de convergencia en metodologías de optimización de forma basadas en algoritmos evolutivos. http://hdl.handle.net/10251/16245Archivo delegad

Estudio y optimización del sistema de enfriamiento de un troquel para estampación en caliente

CASTELLANO: El sector de la automoción es, tanto a nivel europeo como mundial, uno de los sectores industriales con mayor cuota de mercado. Dada la fuerte competencia y legislación al sector, obliga a que las empresas realicen grandes inversiones anualmente para poder seguir siendo competitivos. Bajo este contexto, una de las líneas estratégicas es el abaratamiento de los costes de producción. Por este motivo, la fabricación avanzada es uno de los temas que se encuentran a la orden del día en el campo de la ingeniería mecánica. Esto implica que no solo se estén desarrollando nuevos procesos de fabricación, sino que también se estén mejorando constantemente los ya existentes; todo ello, con objeto de aumentar la eficiencia y calidad de los mismos, sin que ello afecte a los costes de producción. El proyecto que se lleva a cabo en este documento se centra en uno de estos procesos, el conformado de chapa por medio de estampación en caliente. Concretamente, los esfuerzos del trabajo se concentran en aumentar la capacidad de enfriamiento de los conductos, con objeto de reducir el tiempo de proceso, y aumentar así su capacidad productiva. Esto se aborda como un problema de optimización, para cuya resolución se emplean herramientas de cálculo de plena actualidad y cuyo uso está en aumento exponencial desde la última década. Esto implica el empleo de grandes volúmenes de datos para el entrenamiento de algoritmos predictivos, así como el uso de un algoritmo genético para la resolución del problema de optimización.EUSKERA: Automobilgintza sektorea, bai europar bai internazional mailan, merkatuaren kuota handienetakoa duen sektorea da. Hortaz, enpresak lehiakorrak izaten jarraitzeko xede izanik, legegintzak baita enpresen arteko norgehiagokak aurre egiteko ere, urtero eginiko inbestimenduek gero eta garrantzi handiagoa dute. Hori dela kausa, fabrikazio aurreratua gaur egungo ingeniaritza mekanikoaren arloan, gai-zerrendan dagoen gairik garrantzitsuenetarako da. Honek dakarren ondorioa fabrikazio prozesu berriak garatu ez ezik, dagoeneko existitzen direnak hobekuntza jarraituan sartuta daude. Hau da, oro har, hobekuntza prozesuaren helburua, fabrikazioaren etekina areagotzea eta kalitatea hobetzea da, produkzioaren kostuari kalte egin barik. Dokumentu honetan hedatzen den proiektuaren helburua, fabrikazio aurreratuko prozesu batean oinarritzen da: altzairu xaflen bero estanpazioa. Erreminten hozte konduktuen gaitasuna hobetzea hain zuzen ere. Horrek guztiak duen helburua, prozesu ziklo batek behar duen denbora murriztea eta emankortasuna handitzea da. Arazo honi aurre egiteko, optimizazio prozesuetan oinarritzen den ebazpen prozesuak erabiliko dira. Horretarako, gaurkotasuna duten kalkulu tresna erabiliko dira, non, azken hamarkadetan, esponentzialik zabaldu dira. Horretarako, data bolumen handiak erabiliko dira predikatzeko algoritmoak entrenatzeko. Halaber, optimizazio arazoari aurre egiteko, algoritmo genetikoak erabiliko dira.ENGLISH: The automotive sector is, not only at the level of Europe but also worldwide, one of the industrial sectors with the highest market shares. This way, due to the high competitiveness as well as regulations on the sector, if companies aim to keep being competitive, years on end, they get pushed to undergo large investments. This is one of the reasons which explain that advanced manufacturing is an up to date topic in mechanical engineering field. This means that not only new manufacturing methods are turning out of the blue, but also that, the existing ones are undergoing a constant development. All in all, the purpose is to improve the efficiency and quality of those processes without a detrimental to the manufacturing costs. The project developed in this document is centred in one of those manufacturing processes, the sheet hot stamping. In particular, the effort is focused on achieving an increase on the thermal efficiency of the cooling ducts, which, eventually, would enhance the process productivity. This is tackled as an optimization problem, where the calculus tools utilized are state of the art on the field of optimization, and which are undergoing an exponential growth since the last few decades. This implies the usage or a large data volume for the training of a predictive algorithm, or the implementation of a genetic algorithm for the resolution of the optimization problem

Another FEM: Rectangular element of 4 nodes

Tanto en el tradicional MEF como en la metodología que se propone en este artículo, las Ecuaciones de Compatibilidad se consiguen a partir de las mismas funciones de interpolación, por lo que la matriz Elemental que relaciona las deformaciones en los nodos del elemento con los desplazamientos de dichos nodos es idéntica en ambos procedimientos. Pero, mientras que en aquél se aplica el PTV para la determinación de las Fuerzas Nodales Equivalentes que se han de utilizar para la consecución de las Ecuaciones de Equilibrio de todos los nodos de la estructura, en éste dichas fuerzas se consiguen bajo la hipótesis de que las tensiones en los lados del elemento varían linealmente a lo largo de dichos lados. Además de esto, puesto que el sistema de ecuaciones que en este procedimiento se utiliza viene dado en todas las incógnitas del problema en forma explícita, es posible imponer a cualquiera de dichas incógnitas todo tipo de restricción, por lo que, aparte de las condiciones de apoyo imprescindibles para evitar el movimiento como sólido rígido, se imponen también condiciones de equilibrio a todos y cada uno de los elementos que discretizan la estructura, así como las condiciones de tensión en el perímetro del dominio; condiciones que, al no ser posible contemplar con el tradicional MEF, éste se ve obligado a sumir unos errores originados por un mayor alejamiento entre la modelización a adoptar y el hecho físico real. Los ejemplos prácticos que se estudian, utilizando como base el elemento rectangular de 4 nodos, muestran unos resultados un tanto mejorados respecto a los que se obtienen con el tradicional MEF.In both of the traditional FEM and the proposed methodology in this article, the compatibility equations are obtained from the same interpolation functions, so the elementary matrix that relates deformations in the nodes of the element with the displacements of that nodes are the same in both procedures. But, whereas in that one the PVW is applied to establish the Equivalent Nodal Forces to be used for the achievement of the equilibrium equations of all the nodes of the structure, in which these forces are obtained from the hypothesis that the stresses on all four sides of the elemental rectangle vary linearly along these sides and are thus to replace said stresses as statically equivalent, concentrated forces. Since the system of equations used in this procedure is given in all the unknowns of the problem explicitly, and it is possible to impose any kind of restriction on any of these unknowns, so that, in addition to the conditions of essential support to avoid movement as a solid rigid, conditions of equilibrium are imposed on every one of the elements that discretize the structure, as well as the conditions of tension in the perimeter of the domain; conditions that, since it is not possible to be considered with the traditional FEM, this one is forced to sink some errors originated by a greater distance between the modeling to be adopted and the physical real fact. The practical examples studied, using as a base the rectangular element of 4 nodes, show somewhat improved results with respect to those obtained with the traditional FEM.Peer Reviewe

Optimización de forma de estructuras reticulares planas

Premis Dobooku 2014En esta tesina, se plantea un estudio de Optimización de la forma de dichas estructuras reticulares mediante procedimientos analíticos, donde el peso, la deformación y el rendimiento de las piezas, que conforman la estructura, son parámetros de control importantes en la evaluación.Award-winnin

Topology optimization applied to the design of turbomachines considering structural and fluid restrictions

The performance of turbomachines is highly dependent on the design of the rotor and optimizing its interaction with the fluid has been an active research field in academia and industry. The Topology Optimization Method has proven successful in the design of rotors of radial flow machines, including numerical and experimental performance assessment and allowing the creation of non-intuitive optimum geometries. Usually, the optimization process is developed from the fluid perspective, for objective functions such as energy dissipation and vorticity; however, this methodology does not guarantee that the structural response satisfies the constraints on factors like stiffness, stress and temperature, requiring an iterative process to obtain a feasible design that is no longer optimum. In the present work, the two physics of this problems are coupled by considering the fluid-structure interaction. The effect of including the structural response on the optimum designs is verified, consolidating a robust methodology that can be extended to solve more complex physics such as fluid compressibility, flow transients and turbulence.El desempeño de las turbomáquinas depende fuertemente del diseño del rotor, por lo que la optimización de su interacción con el fluido ha sido un campo de investigación activo, tanto en la academia como en la industria. El Método de Optimización Topológica ha demostrado ser exitoso en el diseño de rotores de máquinas de flujo radial, incluyendo la evaluación de desempeño numérico y experimental y permitiendo la creación de geometrías no intuitivas. Comúnmente, el proceso de optimización es desarrollado desde la perspectiva del fluido, para funciones objetivo como la disipación de energía y la vorticidad; sin embargo, esta metodología no garantiza que la respuesta estructural satisface las restricciones en factores como rigidez, esfuerzos y temperaturas, requiriendo un proceso iterativo para obtener una solución factible pero que no es óptima. En este trabajo, las dos físicas de este problema son acopladas al considerar la interacción fluido-estructura. Así, se verifica el efecto de incluir la respuesta estructural en el problema de optimización, consolidando una metodología robusta que puede ser extendida a resolver físicas más complejas, como compresibilidad del fluido, flujo transitorio y turbulencia.Maestrí

Shape and topology optimization by fixed grid and genetic algorithms

[SPA] El objetivo de la optimización de estructuras es obtener un diseño, es decir, un conjunto de valores para las variables de diseño que hacen mínima una función objetivo, y satisfacen un conjunto de restricciones que dependen de estas variables. Los problemas de optimización de estructuras se pueden dividir en tres categorías: propiedades, forma, y topología.El desarrollo de los métodos para la optimización de estructuras ha sido bastante desordenado como resultado de la división de ideas: programación matemática (MP), criterios de optimalidad (OC), optimización estructural evolucionaria (ESO), microestructuras sólidas isótropas con penalización (SIMP), optimización estructural basada en el crecimiento biológico (BGSO), método de la curva de nivel (LSM), computación evolutiva (EC), etc. Existen diferentes métodos evolucionarios: estrategias evolutivas (ESs), programación evolucionaria (EP), programación genética (GP), y algoritmos genéticos (GAs); éstos últimos disponen de una base teórica más robusta, y están biológicamente mejor adaptados. El método de la malla fija ha sido utilizado en problemas en donde la geometría del objeto, o las propiedades físicas del cuerpo cambian con el tiempo. En este trabajo se muestra la posibilidad de utilizar el método de la malla fija como alternativa al método de los elementos finitos convencional, para resolver problemas de elasticidad.El principal objetivo de esta tesis es introducir un nuevo procedimiento, denominado MFAG, para la optimización de forma y topología de estructuras continuas bidimensionales. La forma y la topología de la estructura dependen de un algoritmo genético, el cual, a través de las isolíneas del problema define el número, forma y distribución de las cavidades. El análisis de la estructura se realiza mediante una malla fija de elementos finitos. El procedimiento ha sido implementado en el lenguaje de programación FORTRAN 95. Los resultados han sido comparados con los obtenidos en la bibliografía más reciente (multi-GA, MMA, SIMP, PBO, ESO, etc.), demostrando la efectividad del procedimiento, siendo capaz de proporcionar soluciones de calidad con contornos perfectamente definidos, evitando la interpretación de la topología para proponer el diseño final.[ENG] The objective of the optimization of structures is to obtain a design, that is to say, a group of values for some design variables that minimizes a function, and satisfy a series of constraints that depend on these variables. The optimization problems of structures can be divided in three categories: size, shape, and topology. The development of methods to optimize structures has been quite lawless due to division of ideologies: mathematical programming (MP), optimality criteria (OC), evolutionary structural optimization (ESO), solid isotropic microstructure with penalization (SIMP), biological growth structural optimization (BGSO), level set method (LSM), evolutionary computation (EC), etc. Different evolutionary methods exist: evolution strategies (ESs), evolutionary programming (EP), genetic programming (GP), and genetic algorithms (GAs); the last ones have a strong theoretical basis and are the most biologically adapted method. Fixed grid method (FG) has been previously used in problems in which the geometry of the object or the physical properties of the body change with time. In this work is shown the feasibility of using FG as an alternative to conventional finite elements method (FEM) to solve elasticity problems. The main objective of this thesis is to introduce a new procedure, called MFAG, for the shape and topology optimization of bidimensional continuum structures. The topology and shape of the design depend on a genetic algorithm, which, through the problem isolines defines the number, shape and distribution of the contours. The analysis of the structure is carried out by a fixed grid of finite elements. The procedure has been implemented in the programming language FORTRAN 95. The versatility and flexibility of this procedure has been proven through several examples. The results have been compared with those obtained in the most recent bibliography (multi-GA, MMA, SIMP, PBO, ESO, etc.). The results demonstrate the effectiveness of the procedure, providing quality solutions with perfectly defined contours, without the need to interpretate the topology to obtain a final design.Universidad Politécnica de CartagenaPrograma de doctorado en Estructuras y Construcció

Desarrollo de una aplicación informática de apoyo al cálculo del proceso constructivo de cimbrado/descimbrado de edificios en altura hormigonados in situ. Optimización del proceso aplicando técnicas de optimización heurística

[EN] Mainly, to economize the construction process of building structures and slabs using successive levels of shoring, two strategies are adopted. On the one hand, it tries to reduce the time spent in each of the construction operations. On the other hand, it attempts to recover most of the components used as soon as possible. So these components can be used on the construction of upper floors. Through these two strategies, more efficient buildings construction processes are achieved. To achieve the desired efficiency, it is necessary to have a calculation method to evaluate different options. Thus, in this work it has gotten a software application which calculates and verifies building construction processes through the new simplified procedure by Calderon et al (2011) and other verified hypotheses. This software is able to consider the three construction system types available (Shoring/Striking, Shoring/Reshoring/Striking and Shoring/Clearing/Striking) for slabs, waffle slabs and girderless hollow floor slabs. It also takes into account the different possible boundary conditions. In addition, software application is able to consider different values of the number of successive levels of shoring, from a plant to four successive levels. The second objective of this work was to obtain optimal building construction processes. Different solutions were established from the different variables that form a building construction process. All options define the solutions field. From here, it can be choose full assessment of the solutions field or evaluate only a part through heuristic optimization. It has been shown that in very few cases is feasible to apply full assessment of the solutions field (only up to 3-storey buildings). Thus, in this work it has been developed different heuristic optimization strategies implemented in the software application. Three strategies are tested in order to minimise the economic cost: Random Walk (RW), First Best Gradient (FB) and Simulated Annealing (SA). After applying different strategies to a real case, it has been obtained that the most efficient strategy is simulated annealing (SA), which proceed to the most intelligent search of the optimal solution in this work. This strategy has achieved cost savings about 68 % of the shoring system material cost respect to the real process associated with the building construction taken into account in the second part of this work[ES] Principalmente, para racionalizar los procesos constructivos de edificios en altura de hormigón in situ se adoptan dos estrategias. Por un lado, se intenta reducir el tiempo empleado en cada una de las operaciones constructivas. Por otro, se intenta recuperar el material empleado para el cimbrado de cada uno de los forjados lo antes posible, de forma que pueda ser utilizado en el cimbrado de forjados superiores. A través de estas dos estrategias se consiguen procesos de cimbrado/descimbrado de edificios más económicos. Para conseguir la eficiencia buscada, es necesario en parte disponer de un método de cálculo para poder evaluar todas las opciones que se propongan. De esta forma, en este trabajo se ha conseguido una aplicación informática que calcula y comprueba los procesos de cimbrado/descimbrado a través del nuevo procedimiento simplificado por Calderón et al (2011) y de otras hipótesis contrastadas. Esta aplicación informática es capaz de considerar los tres tipos de sistemas (Cimbrado/Descimbrado, Cimbrado/Clareado/Descimbrado y Cimbrado/Recimbrado/Descimbrado) para los forjados tipo losa, reticulares de casetón perdido y reticular de casetón recuperable. Además, también se consideran distintas condiciones de contorno de los vanos evaluados, sean de esquina, de medianera o interiores. Como posibles valores del número de plantas consecutivas cimbradas, la aplicación informática es capaz de considerar desde una planta hasta 4 plantas consecutivas. Una vez desarrollado el módulo de cálculo y comprobación, se ha conseguido cumplir con el siguiente objetivo de este trabajo. Este objetivo consiste en obtener procesos de cimbrado/descimbrado óptimos a partir de evaluar todo o parte del campo de soluciones. Las distintas soluciones se establecen a partir de las distintas variables que forman un proceso de cimbrado/descimbrado. Se ha demostrado que en muy pocos casos es factible aplicar la evaluación completa del campo de soluciones (solo hasta 3 plantas). Por lo tanto se han desarrollado en este trabajo distintas estrategias de optimización heurística que incorpora la aplicación informática. Estas estrategias se corresponden con la de saltos múltiples aleatorios, búsqueda local por gradiente y búsqueda por entornos aplicando cristalización simulada. Tras la aplicación de las distintas estrategias a un caso real, se ha obtenido que la estrategia más eficiente se corresponde con la de búsqueda por entornos aplicando cristalización simulada. Con esta estrategia se ha llegado a determinar un ahorro económico próximo al 68 % del coste material del sistema de apuntalamiento asociado a la construcción del edificio considerado, respecto al proceso de cimbrado/descimbrado real.Buitrago Moreno, M. (2014). Desarrollo de una aplicación informática de apoyo al cálculo del proceso constructivo de cimbrado/descimbrado de edificios en altura hormigonados in situ. Optimización del proceso aplicando técnicas de optimización heurística. http://hdl.handle.net/10251/47383Archivo delegad

Development of a global optimization algorithm in ant colonies with feasible region selection for continuous search spaces

En este estudio se introduce un nuevo algoritmo para la metaheurística de optimización de colonias de hormigas (ACO) que se ha desarrollado para resolver problemas de optimización global con variables de decisión continuas. El algoritmo propuesto, denominado ACO-FRS, comprende una estrategia para la selección de regiones factibles para el proceso de optimización y realiza la exploración del espacio de solución de forma similar al proceso que realizan las hormigas para la búsqueda de alimento. Se han evaluado 4 variantes de este algoritmo empleando varios problemas clásicos de optimización global, y los resultados obtenidos se han comparado con los informados en la literatura para otros algoritmos del tipo ACO para espacios continuos. En general, los resultados obtenidos indican que la inclusión de una selección de regiones factibles permite realizar una búsqueda global mediante la eventual exploración de regiones con bajos niveles de feromonas, aumentando así la viabilidad del método para la localización de la solución del problema de optimización.This study introduces a new algorithm for the ant colony optimization (ACO) method, which has been proposed to solve global optimization problems with continuous decision variables. This algorithm, namely ACO-FRS, involves a strategy for the selection of feasible regions during optimization search and it performs the exploration of the search space using a similar approach to that used by the ants during the search of food. Four variants of this algorithm have been tested in several benchmark problems and the results of this study have been compared with those reported in literature for other ACO-type methods for continuous spaces. Overall, the results show that the incorporation of the selection of feasible regions allows the performing of a global search to explore those regions with low level of pheromone, thus increasing the feasibility of ACO for finding the global optimal solution.Peer Reviewe

Un modelo genético-objetual para la simulación de yacimientos de gas

En esta investigación se miden y analizan los alcances reales de la aplicación de herramientas evolutivas de la inteligencia artificial a la solución de problemas complejos de difícil solución como los presentados en el flujo turbulento de gas. Se propone un modelo evolutivo orientado a objetos novedoso, que intenta modelar la complejidad dinámica y de detalle en sistemas complejos, el cual fue probado mediante la simulación de un yacimiento de gas explotado por ECOPETROL; el modelo ha sido llamado Modelo Genético-Objetual (OOGM: Oriented Object -Genetic Model) y ya ha sido mostrado a la comunidad científica mundial en varias conferencias en investigación de punta, tanto nacionales como internacionales [Torres, 2000a, b, c, d]. El modelo OOGM se utiliza inicialmente para un proceso evolutivo de discretización del espacio, busca dividir tridimensionalmente e “inteligentemente” el yacimiento problema en base al comportamiento de las ecuaciones de flujo que lo rigen. También, se utiliza el modelo evolutivo para la solución de sistemas de ecuaciones algebraicas no lineales, estos sistemas aparecen frecuentemente adheridos o relacionados a sistemas más complejos como las ecuaciones diferenciales parciales; métodos de solución de estos sistemas utilizados frecuentemente como el de Newton que son reconocidos por su rapidez y sencillez, fallan al converger a extremos locales o valores no válidos para el fenómeno físico analizado, así el modelo propuesto ayuda a la búsqueda de valores más confiables en tiempos aceptables. Este problema es particularmente notorio en la simulación aquí realizada, ya que el yacimiento analizado, fue discretizado en cientos de bloques, y en cada uno de estos se debía resolver al menos un sistema de ecuaciones no lineales; para evitar la acumulación de errores en el simulador, debía en muchas ocasiones utilizarse el modelo propuesto. Finalmente, se integraron los dos anteriores submodelos a un tercero: un distribuidor evolutivo de presiones a través del yacimiento, que equivale a decir: un solucionador de las ecuaciones numéricas implícitas no lineales resultantes de la discretización de la ecuación diferencial parcial aplicada al yacimiento de gas, objeto del problema ejemplo. Los tres sub-modelos son alimentados, a partir del modelo general, mediante la utilización de la Programación y el Diseño Orientado a Objetos , que hace ver el modelo general evolutivo mucho más natural, sencillo e íntegro. Todos los objetos y sus relaciones (ecuaciones), reconocibles en el yacimiento se traducen en este modelo. El simulador evolutivo no sólo no ignora los términos no lineales de las ecuaciones de flujo, como otros modelos que necesitan realizar un proceso de linealización para poder resolver el problema, sino que representa o se acopla de una forma más natural y real a la distribución de la presión a través del yacimiento. Para la evolución se utilizaron los algoritmos genéticos, y se concluye en la pertinencia de continuar el estudio mediante la utilización de la Programación Genética para una modelación más adecuada de la evolución. / Abstract. In this research, measure and analyze the real scope of the application of evolutionary tools of artificial intelligence to solve complex problems difficult to solve as presented in the turbulent flow of gas. We propose an evolutionary model object-oriented novel that attempts to model the dynamic complexity and detail in complex systems, which was tested by simulating a gas field operated by Ecopetrol, the model has been called the Genetic Model-Objectual (OOGM : Object-Oriented Genetic Model) and has already been shown to the global scientific community at various conferences on cutting edge research, both nationally and internationally [Torres, 2000a, b, c, d]. OOGM model is used initially to an evolutionary process of discretization of space, seeks to divide three-dimensional and "intelligently" the site based on the behavior problem of the flow equations that govern it. Also, the evolutionary model is used for solving systems of nonlinear algebraic equations, these systems appear often attached or related to more complex systems and partial differential equations, methods for solving these systems often used as the Newton that are recognized for its speed and simplicity, fail to converge to local extrema or invalid values for the physical phenomenon studied and the proposed model helps the search for more reliable values in acceptable times. This problem is particularly noticeable in the simulation performed here, as the site analysis, was discretized in hundreds of blocks, and each of these should be resolved at least one system of nonlinear equations, to avoid the accumulation of errors simulator was used in many cases the proposed model. Finally, we integrated the previous two sub-models to a third, a distributor evolutionary pressures throughout the reservoir, which is to say: a numerical solver of implicit nonlinear equations resulting from discretization of partial differential equation applied to gas field , the subject of the example problem. The three sub-models are fed from the general model using the Programming and Object Oriented Design, which makes seeing the general evolutionary model more natural, simple and integrity. All objects and their relationships (equations), recognizable in the field are reflected in this model. The evolutionary simulator not only ignores the nonlinear terms of the flow equations, like other models that require a process of linearization to solve the problem, but it represents or engages in a more natural and real distribution pressure through the reservoir. For the evolution genetic algorithms were used, and we conclude that the relevance of continuing the study through the use of Genetic Programming for a more adequate modeling of evolution.Maestrí