Miguel Castillón ha desarrollado la herramienta PhaseFieldX mientras completaba su Ph.D. en el Instituto de Materiales IMDEA. Crédito: Instituto de Materiales IMDEA
El paquete Python PhaseFieldx, desarrollado por el investigador Miguel Castillón en el Instituto de Materiales IMDEA, ha sido publicado En el Journal of Open Source Software (Joss) en un artículo titulado “PhaseFieldX: un marco de código abierto para simulaciones avanzadas de campo de fase”.
Esta herramienta computacional, basada en el Fenética Platform, está diseñada para simular la fractura y la fatiga en los materiales utilizando el método de campo de fase, un enfoque avanzado que modela las discontinuidades a través de un campo continuo, sin la necesidad de representar explícitamente grietas.
“PhaseFieldX es una herramienta que he estado usando como parte de mi tesis de doctorado”, explica Castillón.
“Vi que FenicsX, una plataforma de código abierto ampliamente utilizada para resolver ecuaciones diferenciales parciales utilizando el método de elementos finitos, podría facilitar las simulaciones complejas de fracturas y fatiga, por lo que decidí desarrollar un paquete dedicado encima para optimizar este tipo de estudio”.
El método de campo de fase permite la representación de la fractura utilizando un campo continuo que describe la transición de material intacto a completamente dañado o fracturado, evitando así la necesidad de modelar grietas explícitamente en la simulación.
Esto simplifica el modelado de procesos de fractura en una amplia gama de materiales, incluidos los frágiles como metales o cristales.
PhaseFieldX incluye múltiples modelos implementados basados en las formulaciones más utilizadas en la literatura científica, lo que permite a los usuarios explorar y comparar diferentes enfoques dependiendo del tipo de material o fenómeno de fractura que deseen estudiar.
“Existen numerosas formulaciones destinadas a estudiar el fenómeno complejo de la fractura en diferentes materiales”, señala Castillón.
“Con PhaseFieldX, es posible probar e implementar fácilmente diferentes modelos, siempre teniendo en cuenta las limitaciones inherentes de cada uno. Además, el software está diseñado para ser flexible, reproducible y fácil de extender”.
Otra fuerza del proyecto es su accesibilidad. Al ser de código abierto, cualquier persona interesada puede usarlo, modificarlo y contribuir a su desarrollo a través de Github.
Según Castillón, “no hay programas comerciales que implementen este tipo de simulación directamente. Generalmente, se requiere desarrollo adicional o extensiones específicas, que no están fácilmente disponibles. PhaseFieldx llena esa brecha con un enfoque abierto y colaborativo”.
El paquete está evolucionando continuamente, con nuevas características y capacidades planificadas en los próximos meses. Además, el investigador está trabajando en una publicación que presentará avances significativos en el estudio de fractura y fatiga utilizando el método de campo de fase, que se incorporará a versiones futuras de PhaseFieldX.
Castillón desarrolló PhaseFieldX en IMDEA Materials como miembro del grupo de investigación de mecánica sólida computacional, dirigido por el Prof. Ignacio Romero, y el Grupo de Simulación de Materiales multiescala, dirigido por el Prof. Javier Segurado.
Más información: Miguel Castillón, PhaseFieldX: Un marco de código abierto para simulaciones avanzadas de campo de fase, Journal of Open Source Software (2025). Doi: 10.21105/joss.07307
Documentación: fasefieldx.readthedocs.io/
Proporcionado por los materiales de imdea
Cita: PhaseFieldX: Una herramienta de código abierto para simular fractura y fatiga del material (2025, 18 de julio) Recuperada el 18 de julio de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-07-phasefieldx-source-tool-simulating-material.html
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