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Um novo elemento finito de tubo curvo para análise de tubagens tridimensionais. Caso de estudo numérico e experimental

Fonseca, E.M.M.; Oliveira, C.A.M de; Melo, F.J.M.Q. de; Ribeiro, P.
Fonte: Universidade de Aveiro Publicador: Universidade de Aveiro
Tipo: Artigo de Revista Científica
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Em engenharia são várias as necessidades industriais no uso combinado de elementos tubulares rectos e curvos. Estas estruturas sendo submetidas a diversos tipos de carregamento e solicitações térmicas, exigem uma análise cuidada do seu comportamento estrutural. Neste artigo apresenta-se o desenvolvimento de uma formulação para a caracterização do estado de tensão e deformação em sistemas tubulares de parede fina utilizando o método dos elementos finitos. Desenvolveu-se um elemento finito de 2 nós, com base num campo de deslocamentos para uma casca, usando o modelo de deformação de semi-membrana. É utilizada uma formulação baseada no desenvolvimento de séries de Fourier para obtenção de deslocamentos de distorção da secção recta da estrutura. É apresentado um estudo numérico para calculo do campo de deslocamentos e tensões numa estrutura tubular tridimensional. Comparam-se os resultados obtidos com os dos programas comerciais Cosmosr e Ansysr. Instrumentou-se uma estrutura tubular para obtenção do campo de tensões, utilizando a extensometria. As vantagens do uso deste novo elemento referem-se na simplicidade da geração da malha de elementos finitos, no esforço computacional despendido reduzido e na facilidade de recolha dos resultados em qualquer secção recta da estrutura.

Utilização da formulação livre para desenvolvimento de um elemento de membrana com liberdades rotacionais; Use of free formulation to the development of a membrane element with rotational degrees of freedom

Peleteiro, Suzana Campana
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 20/09/1996 PT
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Neste trabalho aborda-se o desenvolvimento de um elemento finito de membrana com graus de liberdade rotacionais e sua implementação a um sistema computacional em elementos finitos. O trabalho é baseado na formulação livre de BERGAN & NYGARD (1984) que produz um elemento simples e de bom desempenho. Aspectos fundamentais da formulação livre, do desenvolvimento do elemento e sua implementação ao sistema são apresentados. Resultados obtidos em alguns exemplos comprovam a eficiência do procedimento.; In this work the formulation of a membrane finite element with rotational degrees of freedom and its implementation to a finite element computational system is presented. The development is based on the free formulation of BERGAN & NYGARD (1984) that produce a simple and efficient element. Fundamental aspects of the free formulation, of the element evaluation and its implementation to the system are shown. The results obtained in some examples indicate the accuracy of the procedure.

Formulação de elemento finito posicional para modelagem numérica de pórticos planos constituídos por compósitos laminados: uma abordagem não linear geométrica baseada na teoria Layerwise; Positional finite element formulation for numerical modeling of frames made of laminated composites: a geometric nonlinear approach based on Layerwise theory

Nogueira, Geovanne Viana
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 30/04/2015 PT
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A análise de compósitos laminados apresenta grandes desafios, pois, diferentemente dos materiais isotrópicos homogêneos, os compósitos laminados são constituídos de materiais heterogêneos e anisotrópicos. Além disso, as distribuições de tensões interlaminares obtidas com as formulações convencionais são descontínuas e imprecisas. Sua melhoria, portanto, é imprescindível para buscar e modelar critérios de falha relacionados às estruturas formadas por compósitos laminados. Diante disso, este trabalho se concentrou no desenvolvimento e implementação computacional de um elemento finito posicional de pórtico plano laminado cuja cinemática é descrita ao longo da espessura do laminado de acordo com a teoria Layerwise. A formulação do elemento considera a não linearidade geométrica, originada pela ocorrência de grandes deslocamentos e rotações, e admite deformações moderadas, em função da lei constitutiva de Saint-Venant-Kirchhoff. O desenvolvimento deste trabalho se iniciou com uma preparação teórica sobre mecânica dos sólidos deformáveis e métodos numéricos para que fossem adquiridos os subsídios teóricos necessários ao desenvolvimento de códigos computacionais, à interpretação dos resultados e à tomada de decisões quando das análises numéricas. A formulação desenvolvida é Lagrangiana total com emprego do método dos elementos finitos baseado em posições. Inicialmente o elemento finito posicional de pórtico plano homogêneo é proposto...

Análise do comportamento experimental e numérico de prismas de alvenaria estrutural utilizando o elemento finito prismático regular parabólico

Albertini, Maicon Marino
Fonte: Universidade Estadual Paulista (UNESP) Publicador: Universidade Estadual Paulista (UNESP)
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 158 f. : il. (fots. algumas color.)
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Pós-graduação em Engenharia Civil - FEIS; Com a expansão da Engenharia de Estruturas e os diferentes sistemas construtivos que vêm ao longo dos anos surgindo na indústria da construção civil, o Engenheiro Estrutural necessita incorporar a análise numérica como uma ferramenta de trabalho usual, de modo a manter a qualidade e a competitividade de seu trabalho, ainda que a análise dos projetos em alvenaria estrutural tenha sua modelagem bastante simples. A princípio, as ferramentas computacionais que buscam traduzir a realidade do comportamento deste método construtivo devem ser incorporadas como parte essencial ao auxílio no desenvolvimento destes projetos. Embasando-se neste princípio, o presente trabalho tem como objetivo principal a simulação numérica do comportamento não-linear físico de prismas, vazios e cheios com graute, de alvenaria estrutural submetidos a ações verticais. A discretização estrutural é feita por meio do Método dos Elementos Finitos, utilizando elementos prismáticos regulares parabólicos com vinte nós, simulando as partes do bloco de concreto (14 x 19 x 29 cm), as aberturas que receberão o graute e as juntas de argamassa, permitindo assim a modulação tridimensional dos prismas, bem como a introdução separada do módulo de elasticidade do concreto...

Análise não-linear física de vigas de concreto armado utilizando o elemento finito prismático regular linear associado ao de barra

Faglioni, Aliene Fabiana
Fonte: Universidade Estadual Paulista (UNESP) Publicador: Universidade Estadual Paulista (UNESP)
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 122 f. : il. (algumas color.)
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES); Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP); Pós-graduação em Engenharia Civil - FEIS; Este trabalho tem como objetivo principal a análise estática linear e não-linear física do comportamento de vigas de concreto armado, por meio do Método dos Elementos Finitos, utilizando o elemento finito prismático regular linear com oito nós para simular o concreto e o elemento finito de barra com dois nós para simular o aço. Na dedução das matrizes de rigidez do elemento finito prismático regular linear e do elemento de barra utiliza-se a formulação com coordenadas homogêneas, cujas funções aproximadoras contêm oito e dois monômios, respectivamente, extraídos do polinômio algébrico cúbico completo em x, y e z. Para a consideração não-linearidade física do concreto utiliza-se o critério de Mohr-Coulomb, permitindo representar a diminuição da rigidez em função da ruptura do material. Em relação à não-linearidade do aço é empregado o modelo elastoplástico com endurecimento linear. Para finalizar, apresentam-se exemplos que, comparados com resultados numéricos e experimentais de outros pesquisadores, comprovam a validade do modelo adotado neste trabalho.; The main objective of this work is the linear and physical non-linear static analysis of behaviour of reinforced concrete beams...

Desenvolvimento de um elemento finito hierarquico, para analise de placas e cascas, a partir do elemento isoparametrico triangular quadratico

Maria Fernanda Longuim Pegoraro
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 21/12/2000 PT
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Inicia-se este trabalho com o desenvolvimento de um elemento finito isoparamétrico triangular quadrático, considerando-se a análise de placa e casca a partir de suas superfícies médias. Esta formulação mostra-se eficiente pela sua simplicidade e, principalmente, pela possibilidade de se considerar o efeito das tensões de cisalhamento ao longo da espessura do elemento. Posteriormente, apresenta-se, a partir do elemento isoparamétrico, uma formulação hierárquica baseada no conceito da aproximação do tipo p. Esta formulação resulta em um sistema computacional interessante, visto que em uma reanálise, obtida através do refinamento do tipo p, todos os resultados anteriormente encontrados podem ser reaproveitados. Mostram-se, em seguida, vários exemplos de aplicação da formulação e seus resultados, para placas, cascas e vigas com diversas configurações de carregamento e contorno concluindose, principalmente, que a formulação hierárquica desenvolvida é capaz de diminuir a característica de rigidez excessiva, encontrada, particularmente, nas situações de placas e cascas finas; This work begins with the development of one isoparametric triangular quadratic element, considering the analysis of plate and shell starting from their mid-surfaces. This formulation proves itself efficient by its simplicity and mainly by the possibility of considering the effect of shear stresses along the thickness of the element. Afterwards...

Desenvolvimento de um elemento finito do tipo hierarquico para analise estatica de placas e cascas a partir do elemento superparametrico quadrilateral linear

Alberto Costa Nogueira Jr
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 20/02/1998 PT
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Este trabalho apresenta uma formulação hierárquica baseada no conceito de aproximação p, de um elemento finito aplicado ao estudo de problemas de valor de contorno envolvendo placas e cascas. Partindo-se de um elemento superparamétrico quadrilateral linear com integração numérica consistente, obtém-se, através do refinamento hierárquico sucessivo, um elemento que se demonstra suficientemente confiável e eficaz dentro de uma ampla variedade de casos. A natureza hierárquica da formulação proposta resulta num modelo bastante eficiente do ponto de vista computacional, sobretudo ao se considerar a possibilidade de implementação do refinamento adaptativo, uma vez que se permite empregar expansões polinomiais diferentes ao longo de lados e elementos distintos, criando-se novos graus de liberdade hierárquicos somente quando a magnitude do erro envolvido na análise o exige. Efetua-se ainda, através de um conjunto de exemplos, uma discussão sobre a aproximação hierárquica quando da utilização de elementos distorcidos, na qual sugere-se o emprego do elemento de 9 nós da família Lagrangiana para a descrição da geometria de problemas abrangendo a análise estática de cascas; This investigation presents a hierarchical plate and shell finite element formulation based on the p-approximation concept. Starting with the superparametric quadrilateral linear element with consistent numerical integration...

Um elemento finito fisicamente não-linear para vigas mistas aço-betão

Henriques, David José dos Santos
Fonte: Faculdade de Ciências e Tecnologia Publicador: Faculdade de Ciências e Tecnologia
Tipo: Dissertação de Mestrado
Publicado em //2014 POR
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Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil; Neste trabalho desenvolve-se, implementa-se e valida-se um elemento finito de barra baseado na Teoria Generalizada de Vigas, capaz de caracterizar eficazmente o comportamento fisicamente não-linear global de vigas mistas aço-betão. O elemento finito considera os seguintes efeitos: (i) shear lag, (ii) deformação por esforço transverso da alma do perfil de aço, (iii)fendilhação e comportamento não-linear à compressão do betão e (iv) plastificação do perfil e da armadura. A eficácia computacional do elemento proposto resulta da introdução de hipóteses simplificativas específicas, relativas aos campos de tensão e deformação, as quais permitem reduzir o número de graus de liberdade sem perda de precisão e, simultaneamente, utilizar leis constitutivas simples e de fácil implementação. Os exemplos de aplicação mostram que o elemento proposto conduz a resultados muito semelhantes aos obtidos com modelos de elementos finitos de casca e/ou de volume, muito embora o número de graus de liberdade e o tempo de cálculo sejam significativamente inferiores. Para além disso, mostra-se que a análise das funções de amplitude modais da GBT permite extrair conclusões únicas ao nível do comportamento estrutural das vigas mistas.

ESTUDO DA DISTRIBUIÇÃO DAS TENSÕES INTERNAS, SOB CARGA AXIAL, EM DENTE HÍGIDO E EM DENTE RESTAURADO COM COROA METALOCERÂMICA E RETENTOR INTRA-RADICULAR FUNDIDO: - MÉTODO DO ELEMENTO FINITO

MORI,Matsuyoshi; UETI,Mario; MATSON,Edmir; SAITO,Tetsuo
Fonte: Universidade de São Paulo Publicador: Universidade de São Paulo
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/04/1997 PT
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Estudou-se comparativamente, pelo método do elemento finito em modelo bidimensional de segundo pré-molar inferior, a distribuição de tensões internas, geradas sob carga axial de 30 kgf em três pontos (contatos principal e estabilizante), em dente natural hígido e em dente endodonticamente tratado. O programa utilizado para o processamento do elemento finito foi o SAP90. Os resultados indicaram maior acúmulo de tensões na metade vestibular, tanto no dente hígido quanto no dente restaurado. As tensões foram mais intensas sob o ponto de aplicação de cargas nos dois modelos. No dente restaurado, as tensões foram maiores devido ao maior módulo de elasticidade dos materiais restauradores, demonstrando que existem diferenças na distribuição das tensões no dente e na base óssea dos dois modelos

Aplicação de um elemento finito híbrido não linear na modelagem de estruturas metálicas

Santos,Marcelo Nascimento; Rocha,Paulo Anderson Santana; Silva,Andréa Regina Dias da; Silveira,Ricardo Azoubel da Mota
Fonte: Escola de Minas Publicador: Escola de Minas
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/03/2012 PT
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Nesse trabalho, um elemento finito híbrido, que incorpora em sua formulação os efeitos não lineares de segunda ordem, da inelasticidade do aço e da semirrigidez da ligação, é utilizado para modelar e analisar sistemas estruturais reticulados planos em aço. Trata-se do elemento finito clássico de pórtico plano que apresenta, em suas extremidades, pares de molas dispostas em série. Uma das molas é representada pelo parâmetro Sc, que define o grau de rigidez da ligação entre as barras; a outra mola é representada pelo parâmetro Ss, que avalia a plastificação da seção. A matriz de rigidez desse elemento incorpora todos os efeitos não lineares supracitados. O presente trabalho faz uma averiguação da eficiência computacional do elemento híbrido na simulação isolada e combinada desses efeitos não lineares. Problemas clássicos de equilíbrio e estabilidade são inicialmente modelados e, em seguida, a atenção é voltada para a análise de sistemas estruturais com ligações flexíveis. Por fim, o referido elemento é utilizado em análises inelásticas de pórticos planos baseadas no método da rótula plástica refinado. Através dessas análises, é possível verificar e validar o emprego do elemento híbrido na modelagem numérica de diversos problemas estruturais não lineares na engenharia civil.

Um elemento finito de tubo tridimensional para análise geometricamente não linear de dutos; A threedimensional pipe finite element for geometric nonlenear analyses

Machado, Alexandre Cunha
Fonte: Universidade Federal de Alagoas; BR; Estruturas; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil; UFAL Publicador: Universidade Federal de Alagoas; BR; Estruturas; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil; UFAL
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
POR
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In transport of fluids or even as structural elements, cylindrical shells are widely used in several segments of structure engineering. The understanding of the behavior of this type of structure along a trajectory of equilibrium resultant of a description of historical loading of different natures and, consequently, is important in the definition of the real load capacity of the ducts. In this work, a finite element for geometric and threedimensional nonlinear analyses of pipes is developed. Taking into account the nature of the analysis, proper measure of tension and deformation that are compatible with states of large deformations and displacements are studied. The Total Lagrangean formulation is adopted, but the constitutive relationships used are linear. The developed computational implementation uses a three-dimensional finite element of pipe with 2 or 3 nodes, compatible with the state of great deformations and displacements, and, also, incorporating the movements of rigid body of the structure.In order to map the nonlinear trajectories of equilibrium, using some methodologies proposed in the literature, a structure of Object-Oriented Programming is used. It allows the application of different techniques of incremental and iterative analysis integrated to the implementation of the aforementioned finite elements.Aiming to validate the formulation...

Desenvolvimento de um simulador para problemas multi-físicas

Roberto Rodrigues de Brito Junior, Eduardo; Maria Andrade Barbosa, José (Orientador)
Fonte: Universidade Federal de Pernambuco Publicador: Universidade Federal de Pernambuco
Tipo: Outros
PT_BR
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46.69%
Simulação de fenômenos naturais acoplados, tais como evolução do dano em materiais devido carregamentos mecânicos e químicos estão se tornando uma prática importante na engenharia. Isto foi influenciado pelo enorme crescimento da indústria de softwares para a Mecânica Computacional. Apesar de todo esse avanço, técnicas de engenharia de software que remetem a década de setenta tem sido empregadas. O projeto e a implementação de simuladores para fenômenos multi-físicas acoplados apresentam uma grande quantidade de problemas, tornando-se impraticável no sentido computacional se ferramentas poderosas não estão disponíveis para auxiliar o analista. O Método do Elemento Finito é uma forma de obter aproximações numéricas de uma teoria matemática a qual descreve comportamentos físicos. Este método é considerado uma ferramenta computacional poderosa para a solução de equações diferenciais e integrais que surgem em vários campos da engenharia. Este trabalho tem como ojetivo apresentar a implementação de um simulador para fenômenos acoplados utilizando a linguagem de padrões. Estes padrões compõem um sistema de abstrações, os quais são capazes de representar os fenômenos e as interações entre eles e as interações entre os fenômenos e os algoritmos de solução empregado pelo simulador. As definições desses padrões bem como suas utilizações são apresentadas dentro de um contexto computacional desenvolvido para a produção automática de simuladores baseados no método do elemento finito. Isto inclui um esclarecimento sobre o simulador e suas camadas: Kernel...

Representação Computacional dos Dados Para a Simulação de Sistemas Multi-físicas pelo Método do Elemento Finito

Monteiro, Manassés do Nascimento; Santos, Félix Christian Guimarães (Orientador)
Fonte: Universidade Federal de Pernambuco Publicador: Universidade Federal de Pernambuco
Tipo: Dissertação
BR
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Simulação de fenômenos naturais acoplados está se tornando uma prática importante na engenharia, visto que os sistemas físicos onde ocorrem vários fenômenos de forma acoplada são frequentes em várias áreas do conhecimento. As simulações destes sistemas têm permanecido como um desafio importante devido ao fato de que as relações de acoplamento entre os fenômenos sempre implicam em troca de dados. Isto significa que alterações simples nos métodos de solução acarretam grandes alterações nos sistemas computacionais, dificultando o aprimoramento destes sistemas. Com o enorme avanço da Mecânica Computacional, vem-se tornando possível a simulação de eventos naturais mais complexos bem como o uso dessas simulações no desenvolvimento de sistemas de engenharia. Isto é feito através da modelagem computacional: o desenvolvimento de versões discretizadas de teorias mecânicas, as quais são acessíveis a cálculos digitais, juntamente com os processos complexos de manipulação desta representação digital para fornecer uma ideia real de como esses sistemas se comportam. Este trabalho tem como objetivo a representação computacional dos dados para a simulação de sistemas multi-físicas pelo Método do Elemento Finito (MEF). O MEF é uma forma de se obter uma aproximação numérica de uma teoria matemática que descreve um comportamento físico...

Advanced numerical framework to simulate incremental forming processes; Metodologia avançada para simulação de processos de estampagem incremental

Sena, José Ilídio Velosa de
Fonte: Universidade de Aveiro Publicador: Universidade de Aveiro
Tipo: Tese de Doutorado
ENG
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The framework of the present work supports the numerical analysis of the Single Point Incremental Forming (SPIF) process resorting to a numerical tool based on adaptive remeshing procedure based on the FEM. Mainly, this analysis concerns the computation time reduction from the implicit scheme and the adaptation of a solid-shell finite element type chosen, in particular the Reduced Enhanced Solid Shell (RESS). The main focus of its choice was given to the element formulation due to its distinct feature based on arbitrary number of integration points through the thickness direction. As well as the use of only one Enhanced Assumed Strain (EAS) mode. Additionally, the advantages include the use of full constitutive laws and automatic consideration of doublesided contact, once it contains eighth physical nodes. Initially, a comprehensive literature review of the Incremental Sheet Forming (ISF) processes was performed. This review is focused on original contributions regarding recent developments, explanations for the increased formability and on the state of the art in finite elements simulations of SPIF. Following, a description of the numerical formulation behind the numerical tools used throughout this research is presented, summarizing non-linear mechanics topics related with finite element in-house code named LAGAMINE...

Um elemento finito quadrilateral quadratico com refinamento hierarquico para analise estatica e dinamica de placas e cascas

Amarildo Tabone Paschoalini
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 24/08/2001 PT
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Este trabalho apresenta um elemento subparamétrico hierárquico baseado na versão p do método dos elementos finitos para a análise de placas e cascas. O primeiro nível de aproximação da solução é obtido através do elemento finito quadrilateral quadrático de nove nós da família Lagrangeana, baseado na degeneração de um elemento sólido tridimensional e na formulação de Reissner-Mindlin, com integração numérica consistente. Para outros níveis de aproximação, sucessivos refinamentos hierárquicos são usados, objetivando remover a caracteristica de rigidez excessiva do elemento na análise de placas e cascas finas. Tal formulação é aplicada na análise estática e dinâmica de placas e cascas (finas e moderadamente grossas). Exemplos numéricos são apresentados para mostrar a precisão, eficiência e vantagens da presente formulação. Os resultados numéricos obtidos nos exemplos de aplicação são comparados com soluções analíticas e outras técnicas numéricas, disponíveis na literatura; This research presents a subparametric hierarchical finite element based on the p-version concept for the analysis of plates and shells. The first level of approximation for the solution is obtained through the isoparametric quadrilateral quadratic nine-no de Lagrangean shell finite element...

Modelo híbrido de percolación y elemento finito para el análisis micromecánico de suelos

Pérez-Rea,María de la Luz; Horta-Rangel,Jaime; López-Cajún,Carlos Santiago; López-Lara,Teresa; Hernández-Zaragoza,Juan Bosco; Castaño,Víctor Manuel
Fonte: Instituto de Geología, UNAM Publicador: Instituto de Geología, UNAM
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/08/2009 ES
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Los modelos de percolación han sido utilizados en muchas áreas de la ciencia para modelar diversas propiedades de los materiales. En este trabajo se presenta una revisión de dichos modelos y se hace una descripción técnica de la teoría de percolación. También se describen aspectos micromecánicos de suelos, definidos por medio de diversas técnicas experimentales. Las ventajas de combinar la teoría de percolación con la simulación por elemento finito se ejemplifican por medio del análisis del comportamiento esfuerzo-deformación de modelos de redes regulares, que representan la microestructura de suelos arcillosos, para estimar el módulo elástico que tendrá macroscópicamente el suelo. Se muestra que los resultados obtenidos son muy cercanos a los determinados experimentalmente. Finalmente se discuten los alcances de esta nueva metodología.

Método del elemento finito estocástico en geotecnia: Enfoque espectral

Pineda-Contreras,A.R.; Auvinet-Guichard,G.
Fonte: Facultad de Ingeniería, UNAM Publicador: Facultad de Ingeniería, UNAM
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/03/2013 ES
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66.69%
En este artículo se exponen las herramientas matemáticas que constituyen la base de la formulación del método del elemento finito estocástico espectral para problemas de elasticidad lineal. Se ilustra el potencial que presenta este método para modelar la variación espacial de las propiedades de materiales heterogéneos y en particular de los suelos, mediante un ejemplo sencillo en el que se analiza cómo se propaga la incertidumbre del módulo de deformación de un material al campo de desplazamientos calculados. Se muestra en particular la influencia de la distancia de correlación sobre la distribución de la incertidumbre. Finalmente, se evalúa la utilidad del método para las aplicaciones en geotecnia y se presentan conclusiones.

Análisis con elemento finito de los esfuerzos expansivos por corrosión en las estructuras de concreto reforzado

Castorena-González,J.H.; Almeraya-Calderón,F; Almaral-Sánchez,J.L.; Calderón-Guillén,J.A.; Gaona-Tiburcio,C; Martínez-Villafañe,A
Fonte: Facultad de Ingeniería, UNAM Publicador: Facultad de Ingeniería, UNAM
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/03/2011 ES
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66.69%
La corrosión en el acero de refuerzo es un problema que disminuye la vida útil en las estructuras de concreto reforzado, además de comprometer su seguridad estructural. En los modelos disponibles para estimar el efecto mecánico de la corrosión, se supone que el acero corroído, a través de los óxidos que crecen a su alrededor, ejercen una presión sobre el concreto circundante suponiendo un problema de esfuerzos o deformaciones planas. En el presente trabajo, se modela el problema con elemento finito tridimensional a partir de un experimento sobre un cilindro de concreto reforzado sometido a corrosión acelerada, instrumentado para medir indirectamente la presión en la interfase acero-concreto. De los resultados obtenidos se concluye que el efecto de la longitud de acero corroído, longitud anódica, tiene un efecto significativo sobre la magnitud de la presión en la interfase acero-concreto, hecho que puede ser utilizado para mejorar los modelos existentes.

Análisis con elemento finito y remalleo fractal en geotecnia

Magaña del Toro,R; Hermosillo-Arteaga,A.R.; Romo-Organista,M.P.; Carrera-Bolaños,J
Fonte: Facultad de Ingeniería, UNAM Publicador: Facultad de Ingeniería, UNAM
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/03/2011 ES
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66.82%
La finalidad de este artículo es presentar de manera general las bases matemáticas de la geometría fractal y cómo este punto de vista geométrico se aplica a problemas que se presentan en el análisis de obras civiles complejas mediante el método del elemento finito, en el cual es importante la definición del tamaño de los elementos que componen la malla, de manera tal que la discretización del medio continuo sea representativa y consecuentemente los resultados obtenidos sean confiables. Para mostrar la aplicabilidad de esta técnica, se presenta un algoritmo fractal (desarrollado por los autores), mediante el cual se puede hacer remalleo automático de mallas bidimensionales de elemento finito, con lo cual se logran refinamientos locales eficientes de los problemas bajo análisis. Los resultados se comparan con soluciones analíticas mostrando que éstas se reproducen con excelente aproximación.

Solución numérica de las ecuaciones del flujo turbulento basada en trayectorias características, mediante el método del elemento finito: Parte 1: Dominios multi bloques en conexión estructurada

Sandone,Eugenio
Fonte: Universidad Central de Venezuela Publicador: Universidad Central de Venezuela
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/06/2013 ES
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En este artículo son presentados los resultados obtenidos de la aplicación de un código computacional que permite resolver las ecuaciones de Navier-Stokes, continuidad y energía que rigen el flujo turbulento de un fluido newtoniano monofásico. El código fue desarrollado completamente por el autor en la Escuela de Ingeniería Mecánica de la Universidad Central de Venezuela y utiliza el método del Elemento Finito. De forma particular fue adoptada una estrategia de solución basada en trayectorias características que fue aplicada a mallas cuyos nodos permanecen fijos en el tiempo. En cada instante, se aplica una técnica de paso de tiempo fraccionado en la cual las ecuaciones diferenciales son resueltas de forma secuencial siendo garantizada la condición de Courant durante cada paso. Con el propósito de evaluar el desempeño de la metodología computacional desarrollada en una primera etapa, ésta fue aplicada para resolver el campo de flujo turbulento bidimensional incompresible e isotérmico, transversal a un cilindro circular donde el dominio de cálculo fue subdividido en un número determinado de bloques estructurados. El número de elementos de frontera entre dos bloques en conexión es el mismo, de forma que la malla resultante es estructurada en su totalidad. La solución obtenida es comparada con datos experimentales y numéricos apropiados para la geometría estudiada.