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Investigadores/as Institucionales

Pena, Jose M.Autor (correspondencia)Latorre, AntonioAutor o Coautor

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21 de mayo de 2019
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Artículo
Sí

SoftFEM: The Soft Finite Element Method

Publicado en: INTERNATIONAL JOURNAL FOR NUMERICAL METHODS IN ENGINEERING. 118 (10): 606-630 - 2019-06-08 118(10), DOI: 10.1002/nme.6029

Autores:

Peña, JM; LaTorre, A; Jérusalem, A
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Afiliaciones

Univ Oxford, Dept Engn Sci - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid, Ctr Computat Simulat, Campus Montegancedo - Autor o Coautor

Resumen

While the finite element method (FEM) has now reached full maturity both in academy and industry, its use in optimization pipelines remains either computationally intensive or cumbersome. In particular, currently used optimization schemes leveraging FEM still require the choice of dedicated optimization algorithms for a specific design problem, and a black box approach to FEM-based optimization remains elusive. To this end, we propose here an integrated finite element-soft computing method, ie, the soft FEM (SoftFEM), which integrates a finite element solver within a metaheuristic search wrapper. To illustrate this general method, we focus here on solid mechanics problems. For these problems, SoftFEM is able to optimize geometry changes and mechanistic measures based on geometry constraints and material properties inputs. From the optimization perspective, the use of a fitness function based on finite element calculation imposes a series of challenges. To bypass the limitations in search capabilities of the usual optimization techniques (local search and gradient-based methods), we propose, instead a hybrid self adaptive search technique, the multiple offspring sampling (MOS), combining two metaheuristics methods: one population-based differential evolution method and a local search optimizer. The formulation coupling FEM to the optimization wrapper is presented in detail and its flexibility is illustrated with three representative solid mechanics problems. More particularly, we propose here the MOS as the most versatile search algorithm for SoftFEM. A new method for the identification of nonfully determined parameters is also proposed.
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Palabras clave

AlgorithmDesignDifferential evolutionFinite element methodHeuristic optimizationLaminated composite platesMetaheuristicsShape optimizationSoft computingSoftfemSolid mechanicsTopology

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista INTERNATIONAL JOURNAL FOR NUMERICAL METHODS IN ENGINEERING debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2019, se encontraba en la posición 21/106, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Mathematics, Interdisciplinary Applications.

Independientemente del impacto esperado determinado por el canal de difusión, es importante destacar el impacto real observado de la propia aportación.

Según las diferentes agencias de indexación, el número de citas acumuladas por esta publicación hasta la fecha 2026-04-13:

  • WoS: 7
  • Scopus: 8
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Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2026-04-13:

  • El uso, desde el ámbito académico evidenciado por el indicador de la agencia Altmetric referido como agregaciones realizadas por el gestor bibliográfico personal Mendeley, nos da un total de: 18.
  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 18 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

  • El Score total de Altmetric: 1.
  • El número de menciones en la red social Facebook: 2 (Altmetric).

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • El trabajo se ha enviado a una revista cuya política editorial permite la publicación en abierto Open Access.
  • Asignación de un Handle/URN como identificador dentro del Depósito en el Repositorio Institucional: https://oa.upm.es/66986/

Como resultado de la publicación del trabajo en el repositorio institucional, se han obtenido datos estadísticos de uso que reflejan su impacto. En términos de difusión, podemos afirmar que, hasta la fecha

  • Visualizaciones: 357
  • Descargas: 121
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Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Este trabajo se ha realizado con colaboración internacional, concretamente con investigadores de: United Kingdom.

Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Primer Autor (PEÑA SANCHEZ, JOSE MARIA) .

el autor responsable de establecer las labores de correspondencia ha sido PEÑA SANCHEZ, JOSE MARIA.

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Reconocimientos ligados al ítem

Spanish Ministry of Science and Innovation, Grant/Award Number: TIN2017-83132-C2-2-R; Universidad Politecnica de Madrid, Grant/Award Number: PINV-18-XEOGHQ-19-4QTEBP
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