PDF superior Análisis estructural de un bus por el método de elementos finitos

Análisis estructural de un bus por el método de elementos finitos

Análisis estructural de un bus por el método de elementos finitos

González (2013), con el proyecto de investigación permitió optimizar la características mecánicas y estructurales en base a consideraciones definidas como elementos finitos y el comportamiento de los materiales dentro del área elástica como herramienta de diseño, obteniendo un semi – chasis que sea capaz de soportar la carga muerta y viva promedio, con una estructura ligera, considerando aspectos dimensiones con parámetros normalizados, definiendo el cambio de geometría y ubicación de las secciones transversales, satisfactoriamente incrementándose 2.5 veces la carga viva, obteniéndose un desplazamiento del 13.22 mm, con un esfuerzo permisible del 298.11 MPa, absorbiéndose la problemática de no haberse dado una distribución de asientos iguales, con simulaciones adecuadas del 60% del peso bruto vehicular del límite definido, bajo condiciones críticas. Además Murillo (2018), valora la posibilidad de usar perfiles combinados en estructuras de autocares, protegiendo a los pasajeros en caso de vuelco, desarrollando una metodología adecuada, de manera precisa, caracterizando la influencia de las tolerancias dimensionales, en base a medidas establecidas, en un modelado de tipo paramétrico valorando su utilidad, del momento flector de los perfiles individuales, en base a estudios efectuados, considerando ensayos correlaciónales de régimen de tipo plástico o elasto-plástico, debido a los resultados originados, en base a fijaciones definidos de cada perfil.
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Procedimiento para la modelación y análisis estructural por el método de los elementos finitos de un domo geodésico para tapa de tanques de almacenamiento de combustible

Procedimiento para la modelación y análisis estructural por el método de los elementos finitos de un domo geodésico para tapa de tanques de almacenamiento de combustible

Un domo geodésico es una malla de barras y nodos dispuestos según las aristas y vértices de un poliedro inscrito en una superficie que puede presentar forma de esfera, parábola o elipse. A partir de conocerse las ventajas de este tipo de estructura han sido ampliamente usadas en diferentes construcciones como: viviendas, oficinas comerciales, invernaderos, stand de ferias, techos fijos de tanques de almacenamiento de combustible, entre otras. Muchos investigadores han estudiado la modelación y geometría de los domos geodésicos. El enfoque y objetivo del presente trabajo es presentar, a partir de la revisión y recopilación de informaciones de varias investigaciones, un procedimiento para el diseño de un modelo alámbrico de un domo geodésico esférico para techos fijos de tanques de almacenamiento de combustible y su posterior análisis estructural por el método de los elementos finitos. En el trabajo se exponen de forma detallada dicho procedimiento y las expresiones geométricas empleadas. Finalmente, fue elaborado un programa computacional con la finalidad de apoyar las expresiones matemáticas y el procedimiento descrito en el trabajo y así disponer de una herramienta computacional para la generación del modelo alámbrico de un domo geodésico esférico para tapa de tanques de almacenamiento de combustibles.
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ANÁLISIS ESTRUCTURAL MEDIANTE EL MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS DE UNA PRÓTESIS DE PIE ARTICULADO FABRICADA POR MANUFACTURA ADITIVA

ANÁLISIS ESTRUCTURAL MEDIANTE EL MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS DE UNA PRÓTESIS DE PIE ARTICULADO FABRICADA POR MANUFACTURA ADITIVA

El análisis del comportamiento de la prótesis se lleva a cabo mediante una simulación de su respuesta frente a una carga estática (FRS), a través del método de elementos finitos (MEF) y con la asistencia del software comercial Ansys Workbench. Para ello, se establecen niveles de carga sobre el conjunto desde los 80 hasta los 120 kgf, con incrementos de 20 kgf para cada etapa de la marcha. Adicionalmente, se caracteriza cada componente según sus propiedades mecánicas, y se establecen las relaciones de contacto pertinentes entre elementos del conjunto, con el fin de elaborar una aproximación numérica fiel del fenómeno físico.
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Sistema de Análisis Estructural en Plataforma Java para Vigas Continuas por el Método Elementos Finitos

Sistema de Análisis Estructural en Plataforma Java para Vigas Continuas por el Método Elementos Finitos

Además del control de versiones, es importante tener un método de respaldo para el proyecto. Esto a veces no se tiene en cuenta y por algún motivo externo se puede perder todo el avance de un proyecto. Hay veces que por alguna situación ajena a nosotros el equipo en donde se está trabajando el proyecto se descompone. Ya sea por una falla eléctrica, deterioro de alguno de los componentes o por un descuido (derramar el café, por ejemplo) el equipo puede quedar dañado y la información contenida perdida para siempre. Una manera de hacer respaldos es simplemente guardando el proyecto en CDs o memorias externas, de modo que, si hay algún problema, podamos recuperar, aunque sea una versión antigua del proyecto. Para asegurar que en caso de falla la pérdida sea mínima, es importante hacer respaldos constantes (diarios, semanales o mensuales).
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Análisis estructural de vagones de uso ferroviario mediante el método de elementos finitos para aumento de capacidad de carga

Análisis estructural de vagones de uso ferroviario mediante el método de elementos finitos para aumento de capacidad de carga

En todos los cálculos de resistencia es necesario hacer simplificaciones o idealizaciones, debido a que en realidad la verdadera distribución de esfuerzos en una pieza es muy complicada y es muy dificil de predecir a partir de procedimientos analíticos. La teoria de elasticidad proporciona algunos métodos analíticos muy complicados y con muchos condicionamientos y restricciones en su aplicación. En los últimos años se han desarrollados métodos que permiten evaluar con muy buena aproximación los verdaderos esfuerzos, entre ellos se puede mencionar el método fotoelástico, el método de los elementos de borde y el método de elementos finitos
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Análisis estructural por el método de elementos finitos asistido por computadora (vigas pórticos, placas, solidos de revolución)

Análisis estructural por el método de elementos finitos asistido por computadora (vigas pórticos, placas, solidos de revolución)

T 005 3 S159 2014 UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL TESIS ANALISIS ESTRUCTURAL POR EL METODO DE ELEMENTOS FINITOS ASISTIDO POR[.]

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Análisis Estructural a cargas de impacto frontal de un bus tipo Interprovincial mediante el Método de Elementos Finitos

Análisis Estructural a cargas de impacto frontal de un bus tipo Interprovincial mediante el Método de Elementos Finitos

En materia de seguridad se concentran en mejoras desde el sistema de frenado, la estabilidad, componentes estructurales construidos con materiales más ligeros y resistentes entre otros, en investigaciones de impacto se utilizan herramientas computacionales como LS-DYNA, MSC Dytran, MADYMO u otros, como elementos que optimizan los tiempos de desarrollo e investigación de los nuevos productos. ([LVWHQODERUDWRULRV\FHQWURVWHFQROyJLFRVR¿FLDOHVHQSDtVHVGH(XURSD-DSyQ India, China, con una dedicación importante a la realización de investigación, desarrollo, experimentación y homologaciones que están íntimamente relacionadas con la construcción de carrocerías para autobuses y vehículos.
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ANÁLISIS ESTRUCTURAL A CARGAS DE IMPACTO POSTERIOR POR ALCANCE DE UN BUS INTERPROVINCIAL  MEDIANTE EL MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS

ANÁLISIS ESTRUCTURAL A CARGAS DE IMPACTO POSTERIOR POR ALCANCE DE UN BUS INTERPROVINCIAL MEDIANTE EL MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS

carrocería de un autobús empleado en el transporte interprovincial, mediante el método de elementos finitos en los elementos de falla de la estructura de la carrocería, para evaluar la[r]

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Enseñanza del método de los elementos finitos en ingeniería civil y mecánica utilizando el programa de computador a código abierto PEFiCA

Enseñanza del método de los elementos finitos en ingeniería civil y mecánica utilizando el programa de computador a código abierto PEFiCA

Muchas universidades han incluido la simulación numérica del comportamiento mecánico de sólidos y fluidos mediante el método de los elementos finitos (Reddy, 2005; Zienkiewicz, et al., 2005), en la formación de ingenieros civiles y de ingenieros. Entre los años 1993 y 2008, una asignatura obligatoria del programa curricular de Ingeniería Civil de la Universidad Nacional de Colombia sede Bogotá, presentaba los conceptos básicos del método de los elementos finitos. Actualmente, este programa curricular cuenta con una asignatura electiva rela- cionada con este tema. Asimismo, las Maestrías en Estructuras y en Geotecnia incluyen en la simulación numérica de sólidos, en sus asignaturas electivas Análisis Estructural por Elementos Finitos y Métodos Numéricos en Geotecnia, respectivamente. En cambio, el programa de Ingeniería Mecánica de la Universidad Nacional de Colombia incluye el estudio del método de los elementos finitos en el curso obligatorio Aplicaciones de Elementos Finitos desde 2009. En las Maestrías en Ingeniería Mecánica e Ingeniería de Materiales y en los Doctorados en Ingeniería Mecánica y en Ciencia y Tecnología de Materiales se ofrece una asignatura electiva que profundiza sobre el tema. En los años sesenta después de establecidos los conceptos básicos del análisis matricial, comienza el desarrollo de
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TítuloOptimización topológica de estructuras: una formulación de mínimo peso con
restricciones en tensión

TítuloOptimización topológica de estructuras: una formulación de mínimo peso con restricciones en tensión

Por tanto, para adaptar un modelo numérico convencional de análisis estructural mediante el método de elementos finitos, de forma que pueda ser empleado como módulo de cálculo de un sistema de optimización topológica, no es necesario modificar el código al nivel del cálculo de las contribuciones elementales. Basta, en la práctica, con realizar pequeñas modificaciones al nivel de la organización general del programa, con el fin de manipular adecuadamente los valores de las densidades relativas de los elementos. De hecho, un código convencional debe proporcionar todo lo necesario para realizar los cálculos inducidos por la introducción de la densidad relativa, e incluso su análisis de sensibilidad.
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Análisis y diseño estructural sismorresistente por el método de elementos finitos: pabellón de aulas I E S  Charamaya    Mañazo

Análisis y diseño estructural sismorresistente por el método de elementos finitos: pabellón de aulas I E S Charamaya Mañazo

Típicamente el análisis de los elementos finitos se programa computacionalmente para calcular el campo de desplazamientos y, posteriormente, a través de relaciones cinemáticas y constitutivas las deformaciones y tensiones respectivamente, cuando se trata de un problema de mecánica de sólidos deformables o más generalmente un problema de mecánica de medios continuos. El método de los elementos finitos es muy usado debido a su generalidad y a la facilidad de introducir dominios de cálculo complejos (en dos o tres dimensiones). Además el método es fácilmente adaptable a problemas de transmisión de calor, de mecánica de fluidos para calcular campos de velocidades y presiones (mecánica de fluidos computacional, CFD) o de campo electromagnético. Dada la imposibilidad práctica de encontrar la solución analítica de estos problemas, con frecuencia en la práctica ingenieril los métodos numéricos y, en particular, los elementos finitos, se convierten en la única alternativa práctica de cálculo.
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El Método de los elementos finitos en problemas de vigas

El Método de los elementos finitos en problemas de vigas

El método de los elementos nitos (MEF es español, FEM en inglés y FEA Análisis del Elemento Finito) es un método numérico para la resolución de ecuaciones diferenciales que modelan diversos problemas de ingeniería y física. El método consiste en dividir (discretizar) el cuerpo, estructura o dominio sobre el que están denidas ciertas ecuaciones integrales que caracterizan el comportamiento físico del problema, en una serie de subdominios que son se intersecan salvo en su frontera llamados elementos nitos. El conjunto de elementos nitos forma una partición del dominio. Dentro de los elementos se distinguen una serie de puntos llamados nodos. Dos nodos son adyacentes si pertenecen al mismo elemento nito, además un nodo sobre la frontera de un elemento nito puede pertenecer a varios elementos. El conjunto forma lo que se llama malla. Los cálculos se realizan sobre la malla, que puede ser creada a partir del dominio con programas generadores de mallas (pre proceso). De acuerdo a las relaciones de conectividad re relaciona el valor de un conjunto de variables incógnitas denidas sobre cada nodo (grados de libertad). La relaciones de una variable en los nodos se puede escribir en forma de un sistema de ecuaciones lineales, la matriz del sistema de ecuaciones se llama matriz de rigidez del sistema, donde el orden de la matriz está relacionado con el número de nodos.
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Análisis por el método de los elementos finitos de un disco de freno con sistema de mordaza

Análisis por el método de los elementos finitos de un disco de freno con sistema de mordaza

Realizar un análisis multifísico durante el tiempo que se produce el fenómeno del frenado resulta complicado, pero ese es el camino para interpretar el fenómeno en el software de ANSYS. Lo más idóneo es realizar un análisis para una fracción de tiempo en el frenado, hasta donde permita los recursos computacionales. Considerando esta situación se estima necesario realizar un modelo independiente en CFX, donde se aplique una fuente de calor externa, que reemplazará al calor generado por fricción, permitiendo un análisis térmico y de refrigeración, a fin de poder analizar el comportamiento en todo el transcurso del frenado.
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Análisis contra el tiempo para presas mediante implementación numérica usando elementos finitos

Análisis contra el tiempo para presas mediante implementación numérica usando elementos finitos

Se presentan como resultados tres ejemplos de investigaciones de análisis contra el tiempo en distintas presas. Los resultados obtenidos por el grupo de Sasaki en un análisis dinámico para la estimación de daños en una presa de gravedad [14] se muestran en la figura 4, historia de tensiones contra el tiempo en una presa de gravedad para analisis dinámico lineal. El trabajo de Lotfollahi [15] en un análisis dinámico para una presa de arco en concreto se muestra en la figura 5, historia temporal del máximo esfuerzo en el punto medio de la cresta. Finalmente se muestran dos variaciones temporales de los esfuerzos de compresión (figura 6) y esfuerzo de cortantes (figura 7) para el set de elementos de la presa Platanovryssi [10]. Los resultados anteriores, respuestas contra el tiempo, indican explícitamente que el estado tensional de la presa no es constante en el tiempo de duración de la señal que se introduce y esta variación real debe permitir que el análisis dinámico se oriente más hacia el análisis de deformación del material que hacia el cálculo de un factor de seguridad. Igualmente, las referencias dadas muestran la gran utilidad del método de los elementos finitos al permitir mediante análisis dinámico explicito proporcionar respuestas que serían imposibles obtener mediante análisis clásico de tensiones.
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Análisis técnico conómico de variantes de cimentaciones para el Sistema FORSA

Análisis técnico conómico de variantes de cimentaciones para el Sistema FORSA

 A partir de la modelación estructural y su análisis en tres dimensiones, utilizando un software profesional y con la ayuda del Método de Elementos Finitos, se obtiene la respuesta estructural de las variantes de cimentación propuestas, que conjuntamente con el cálculo de los costos directos, permite, de manera eficiente, valorar y obtener alternativas de solución, desde el punto de vista técnico-económico, para la cimentación del edificio construido, en Cuba, mediante el sistema constructivo FORSA.
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Análisis de estructuras cross rope mediante el método de los elementos finitos

Análisis de estructuras cross rope mediante el método de los elementos finitos

En determinadas condiciones de carga la estructura CR puede estar en equilibrio, al menos, con una rienda prácticamente sin tracción. La pretensión efectuada sobre la estructura tiene la finalidad de eliminar la inelasticidad en la respuesta de esta a las condiciones de carga. En el análisis, la determinación de la pretensión en una estructura arriostrada con comportamiento no lineal como la CR se realiza en forma iterativa, identificando el estado de carga que produce la perdida de tracción sobre las riendas y modificando (disminuyendo) la longitud inicial de los cables (R y CRA) hasta que se recupere el estado de tracción mientras se verifica la distancia entre mástiles requerida.
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Modelo y solución del fenómeno electrohidrodinámico en campos inducidos por fluidos en movimiento a través del método de elementos finitos

Modelo y solución del fenómeno electrohidrodinámico en campos inducidos por fluidos en movimiento a través del método de elementos finitos

y la dinámica respecto al tiempo de cada uno de estas líneas de nivel. La respuesta cambia si las condiciones de contorno cambian, pero para fines del análisis numérico se satisfacen las condiciones de frontera planteadas en un principio obteniendo así un resultado aproximado de la respuesta respecto al tiempo y a la distribución espacial. Existen diversas estrategias de solución para obtener resultados numéricos de sistemas de ecuaciones en derivadas parciales. El método de elementos finitos es un método ampliamente usado en la ingeniería y el análisis numérico que permite fragmentar el dominio independientemente de la homogeneidad o de las propiedades del medio, es decir, si las propiedades del medio cambian de un punto a otro, entonces el método toma información del primer medio y las del segundo y soluciona un sistema lineal de ecuaciones donde las incognitas son la variable de interes que fluye de un medio a otro, por otro lado, a pesar de las propieades isotropicas del medio estudiado en este documento, existencia una discontinuidad espacial en el dominio ya que exite una parte del dominio que lo divide en dos secciones, una sección activa donde se introduce un electrodo (potencial) y una región aislada (aterrizada) que no interviene, por lo tanto, se tuvo que recurrir a dos etapas para conocer la dinámica en términos del tiempo por medio de la estrategia de solución que consistió en solucionar la parte relacionada con la distribución de las variables eléctricas en el espacio y luego discretizando el tiempo una vez conocidas las condiciones iniciales de frontera para cada iteración logrando así observar el comportamiento y la distribución. El método de elementos finitos debido a su facilidad de adaptación en dominios regulares e irregulares permite solucionar problemas espacio temporales como los son el fenómeno electrohidrodinámico. En este documento se implementó para cada instante de tiempo la solución numérica de un sistema de ecuaciones diferenciales parciales de tipo parabólico intricadamente acoplado, pudiendo obtener el comportamiento dinámico tanto en las variables espaciales como en la variable temporal. Finalmente, el método de elementos finitos se propone como una herramienta del análisis numérico para solucionar ecuaciones diferenciales parciales y ordinarias que modelan fenómenos físicos y de ingeniería de tal forma que se adapte la solución en dominios, geometrías y materiales lineales y no lineales.
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Solución numérica de la ecuación de difusión de calor usando el método Petrov.Galerkin.

Solución numérica de la ecuación de difusión de calor usando el método Petrov.Galerkin.

Con el método de Petrov-Galerkin, dentro de lo que es el análisis mediante el método de los elementos finitos, pretendemos dar una solución aproximada a la ecuación de difusión de calor, mediante un nuevo método numérico, con condiciones de frontera iniciales y en estado transitorio, que se presenta en geometrías cuadradas con espacios huecos dentro de su dominio, de igual manera se analizan geometrías circulares que poseen un grado un poco mayor de complejidad, esto se debe a las integrales que se deben obtener para el dominio de cada nodo interno, la solución para este tipo de integrales se realizan mediante transformaciones que van de un sistema estándar al sistema físico, esto se detalla en el apéndice (C). Con las bases establecidas en los fundamentos teóricos presentados se desarrolla un código computacional capaz de resolver la ecuación de difusión de calor.
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1 ESTADOS PLANOS DE TENSIONES Y DEFORMACIONES

1 ESTADOS PLANOS DE TENSIONES Y DEFORMACIONES

Los conceptos fundamentales, definiciones y ecuaciones usadas en el análisis de tensiones y deformaciones se tratan específicamente en la disciplina llamada teoría de la elasticidad. Estos fundamentos son usados para resolver problemas de tensiones por métodos clásicos ó analíticos y también por el método de elementos finitos. Por simplicidad sólo abordaremos problemas en dos dimensiones y en coordenadas cartesianas. Un tratamiento más detallado y generalizado puede encontrarse en los libros clásicos de teoría de la elasticidad [1] .

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Método de elementos finitos en electromagnetismo

Método de elementos finitos en electromagnetismo

Las limitaciones de la mente humana son tales que no puede captar el comportamiento del complejo mundo que la rodea en una sola operación global. Por ello, una forma natural de proceder ingenieros, científicos, consiste en separar los sistemas en sus componentes individuales, o elementos, cuyo comportamiento pueda conocerse sin dificultad, y a continuación reconstruir el sistema original para estudiarlo a partir de dichos componentes. En muchos casos se obtiene un modelo adecuado utilizando un número finito de componentes claramente definidos. Tales problemas se denominan discretos. En el caso, por ejemplo, del análisis de estructura de un edificio en el que cada viga constituye una entidad aislada bien definida. En otros la subdivisión prosigue indefinidamente y el problema sólo puede definirse haciendo uso de la ficción matemática de infinitésimo. Ello puede conducir a ecuaciones diferenciales o expresiones equivalentes con un número infinito de elementos implicados. Tales sistemas serán llamados continuos. Su análisis resulta mucho más complejo, por lo que se hace referencia al cálculo estructural, el Método de Elementos Finitos puede ser entendido como una generalización al análisis de sistemas continuos.
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