Elementos finitos en suelos deformables

En el estudio de determinados elementos estructurales de clmentacl6n -vigas y losas flotantes, pilotes, etc. - se han desarrollado modelos simplificados para simular el omportamiento del terreno, asomilándolo a un medio continuo y elástico. Esta idealización, claramente alejada de la realidad, ha sido y aún sigue siendo utilizada en numerosos casos en los que el grado de fiabilidad requerido no hace recomendable el recurrir a técnicas de análisis más sofisticadas y económicamente más costosas, como podrfa ser, por ejemplo, la discretización del conjunto "elemento estructural-terreno de cimentación" mediante elementos finitos

Precisión en la discretización de problemas unidimensionales de propagación de ondas

Se presenta un estudio de la precisión del método de elementos finitos en discretizaciones que modelan problemas de propagación de ondas. Con discretizaciones de elementos finitos de tamaño constante se obtienen curvas de error de soluciones numéricas para problemas unidimensionales. En particular, se trata el caso de las reflexiones numéricas artificiales producidas al modelar problemas no acotados con elementos finitos e infinitos. Las curvas de error obtenidas proporcionan criterios para un diseño racional de mallas.Peer Reviewe

La versión p del método de los elementos finitos en mecánica lineal de fracturas

En este trabajo se presenta un programa de computación basado en la versión p del método de los elementos finitos. Se discuten las características propias de esta versión y su implementación en programas convencionales de elementos finitos. Su aplicación en Mecánica Lineal de Fracturas es demostrada calculando el factor de intensidad de las tensiones K, para diferentes valores de p. Asimismo se presentan comparaciones de estos resultados con los obtenidos usando mallas muy refinadas con elementos isoparamétricos standard y con mallas en las cuales son incorporados elementos finitos especiales (singulares) en torno al frente de la fisura. Diferentes tipos de elementos singulares son considerados

Mallas isostáticas bidimensionales en elementos finitos

Se plantea el problema de conseguir un método que, partiendo de una malla inicial en elementos finitos, genere una malla próxima a la óptima, conservando el mismo número de grados de libertad y, por consiguiente, sin penalizar los tiempos de análisis por ordenador. La bondad de una malla se mide por un funcional determinado (Energía Potencial Total, Error Cuadrático Medio, etc.) La Técnica de gradiente descendente, aplicada al funcional de Energía Potencial Total (1) permite, a partir de una inicial dada, obtener una malla mejorada. No obstante, este método requiere un esfuerzo de computación muy grande. Como consecuencia de la aplicación del método del gradiente descendente a numerosos casos, se ha observado que la geometría que adopta la malla mejorada, se aproxima a la de una malla tal que sus nudos se sitúen sobre las líneas isostáticas (envolventes de las tensiones principales) y generen elementos regulares (de lados iguales) o cuasirregulares. La conclusión más importante es, precisamente, que a partir de una malla inicial, razonablemente regular, se puede realizar un único análisis y definir las isostáticas correspondientes a este modelo. Ajustando una malla, con el mismo número de nudos que la inicial, a las líneas isostáticas con nudos situados de forma regular, se obtiene otra que está próxima a la óptima. A la malla así obtenida, se la denomina isostática isométrica. Esta conclusión se ha probado que es válida para los diferentes funcionales que se utilizan para evaluar la bondad de la malla en elementos finitos

Precisión en la discretización de problemas unidimensionales de propagación de ondas

Se presenta un estudio de la precisión del método de elementos finitos en discretizaciones que modelan problemas de propagación de ondas. Con discretizaciones de elementos finitos de tamaño constante se obtienen curvas de error de soluciones numéricas para problemas unidimensionales. En particular, se trata el caso de las reflexiones numéricas artificiales producidas al modelar problemas no acotados con elementos finitos e infinitos. Las curvas de error obtenidas proporcionan criterios para un diseño racional de mallas.Peer Reviewe

El método de las ecuaciones integrales singulares (B.I.E.M.)

El Método de Ecuaciones Integrales Singulares es una alternativa a los métodos dominantes, como el conocido Método de los Elementos Finitos. La idea esencial es la combinación de las clásicas relaciones recíprocas con la filosofía de la discretización del Método de los Elementos Finitos

Comparación de algunos esquemas de volúmenes finitos y de elementos finitos

En este trabajo se comparan dos esquemas numéricos aplicados a la ecuación general del transporte. Se presenta un'esquema lineal de Volúmenes Finitos con función de control lineal a trozos, acoplado con una 8 discretización temporal, y mediante un análisis de Fourier se analiza la estabilidad del esquema para las distintas frecuencias. Se concluye que para ciertos valores de 8, el dominio de estabilidad en un plano Peclet- Courant es más amplio que el correspondiente de Elementos Finitos lineales y que existen zonas del plano Peclet-Courant en las que Volúmenes Finitos tiene un mejor comportamiento. Para ambos tipos de esquemas se evalúa sobre ejemplos modelo la norma infinito; la norma 2 relativa y la norma 1 relativa del vector diferencia entre la solución exacta y la solución aproximada en la aplicación de cada esquema a la resolución de dichos ejemplos que poseen solución analítica conocida.Peer Reviewe

Modelação numérica da encurvadura lateral de vigas em aço inoxidável sujeitas a temperaturas elevadas

A utilização de elementos estruturais em aço inoxidável tem vindo a crescer nos últimos anos, devido quer à sua maior resistência à corrosão quer à sua maior resistência mecânica ao fogo, quando comparado com o aço carbono. Com o objectivo de modelar pelo Método dos Elementos Finitos a encurvadura lateral de vigas I em aço inoxidável sujeitas a altas temperaturas, introduziram-se as leis constitutivas de diferentes tipos de aço inoxidável no programa SAFIR. Trata-se de um programa de elementos finitos para análise não-linear geométrica e material, especialmente desenvolvido na Universidade de Liège para o estudo de estruturas sujeitas à acção do fogo. Neste trabalho pretende-se efectuar uma breve comparação das propriedades mecânicas do aço carbono com as do aço inoxidável a altas temperaturas e os resultados numéricos obtidos com esta nova versão do programa SAFIR, adaptado para tratar o aço inoxidável, com resultados obtidos com o programa comercial ANSYS, utilizando elementos finitos de viga e de casca

Elementos finitos híbridos com descontinuidades fortes incorporadas

A fim de tornar os elementos finitos híbridos aplicáveis no contexto da mecânica da fratura, apresenta-se uma técnica para incorporar fissuras no interior desses elementos que permite, de maneira simples e direta, extensões para a representação de múltiplas fissuras, assim como de modos de descontinuidade não -uniformes. Apresentam-se alguns exemplos numéricos para demonstrar a eficiência da formulação, destacando-se a importância da consideração de modos de descontinuidade não -uniformes para eliminar o travamento de tensões em situações envolvendo expressiva rotação relativa entre as partes do elemento dividido pela linha de descontinuidade.Peer Reviewe