PDF superior Diseño de sólidos de revolución mediante el método de elementos finitos

Diseño de sólidos de revolución mediante el método de elementos finitos

Diseño de sólidos de revolución mediante el método de elementos finitos

• Respecto al software Comsol Multiphysics 3.5, puede manifestarse que aunque se trate de una versión solo de prueba de únicamente un mes de validez, tiene un acceso total a sus herramientas, lo cual fue de gran utilidad en el desarrollo de este proyecto. Lo dicho anteriormente se conjuga con la cualidad de poseer un módulo de diseño axisimétrico, del cual no se dispone en otros paquetes computacionales comerciales de uso común. Las herramientas de dibujo de este software tienen una presentación muy similar a los comunes paquetes Cad y goza de una poderosa herramienta de importación de geometrías que no genera problemas al momento de importar como es el caso del software Gid 7.2. Adicionalmente las herramientas de postproceso de las cuales dispone tienen una gran variedad de presentación, un ejemplo de esto se muestra en la figura 5.15 para el caso de mecánica estructural.
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Diseño y optimización del chasis de un monoplaza Formula Student mediante el método de elementos finitos

Diseño y optimización del chasis de un monoplaza Formula Student mediante el método de elementos finitos

Aunque el nombre del MEF se ha definido recientemente, el concepto se ha usado desde hace varios cientos de años. El empleo de métodos de discretizado espacial y temporal y la aproximación numérica para encontrar soluciones a problemas ingenieriles o físicos es conocido desde antiguo. El concepto de “elementos finitos” parte de esa idea. Para encontrar ejemplos de este tipo de cálculos podríamos retroceder a la época de la construcción las pirámides egipcias. Los egipcios empleaban métodos de discretizado para determinar el volumen de las pirámides. Arquímedes (287-212 a.C.) empleaba el mismo método para calcular el volumen de todo tipo de sólidos o la superficie de áreas. En oriente también aparecen métodos de aproximación para realizar cálculos. Así el matemático chino Lui Hui (300 d.C.) empleaba un polígono regular de 3072 lados para calcular longitudes de circunferencias con lo que conseguía una aproximación al número Pi de 3,1416.
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MODELO INTEGRAL PARA EL DISEÑO DE PANTALLAS ACÚSTICAS BASADAS EN CRISTALES DE SONIDO MEDIANTE EL MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS

MODELO INTEGRAL PARA EL DISEÑO DE PANTALLAS ACÚSTICAS BASADAS EN CRISTALES DE SONIDO MEDIANTE EL MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS

Algunos autores [6], han demostrado la posibilidad de utilizar redes de dispersores cilíndricos rígidos para construir pantallas acústicas. Estos dispersores ordenados periódicamente forman los llamados cristales de sonido (SC), materiales que fueron desarrollados en los años 90 [7]. Los SC consisten en distribuciones periódicas de dispersores acústicos aislados, inmersos en un fluido con propiedades físicas diferentes. En estos sistemas se ha comprobado de la existencia de bandas de frecuencia en las que no existe propagación del sonido (BG) debido únicamente al mecanismo de la dispersión múltiple. A las pantallas acústicas basadas en SC que únicamente utilizan este mecanismo se les denomina de primera generación. Desde ese momento las investigaciones desarrolladas se basaron básicamente en dos objetivos: (i) maximizar el mecanismo de la dispersión múltiple mediante la búsqueda de nuevas ordenaciones de dispersores cilíndricos ([8] [9]) y (ii) añadir nuevos mecanismos de control de ruido tales como la resonancia y la absorción en el diseño de los dispersores [10]. A las pantallas basadas en cristales de sonido con dispersores así mejorados se les denomina de segunda generación.
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Diseño, simulación y construcción de un sistema de arrastre para vehículos livianos mediante el método de elementos finitos

Diseño, simulación y construcción de un sistema de arrastre para vehículos livianos mediante el método de elementos finitos

Una manera natural de abordar el estudio del comportamiento de un sistema es simplificar el modelo matemático, la opción más sencilla es subdividir el sistema en partes o elementos de estudio sencillo, para luego volverlo a reconstruir ensamblado la contribución de cada elemento y predecir así su comportamiento. Existen sistemas en los cuales la división de partes es evidente, cada parte es diferenciable de la otra y se conectan entre sí por uniones denominadas nudos. Este tipo de sistemas se denominan discretos, existen algunos ejemplos claramente visibles como son una estructura porticada, una red de resistencias eléctricas, etc, en las cuales claramente podemos diferenciar cada uno de los elementos que componen el sistema total y las uniones de cada uno de los elementos como muestra a continuación en la figura 21.
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Introducción al análisis lineal elástico de estructuras mediante el método de los elementos finitos

Introducción al análisis lineal elástico de estructuras mediante el método de los elementos finitos

El método de los elementos finitos es un procedimiento numérico que permite resolver problemas de la mecánica del continuo, entre otros, con una aproximación aceptable para ingeniería (Cook et al. 2001). En este procedimiento, el medio continuo se divide en un número finito de subdominios denominados elementos finitos, conectados entre sí por nu- dos, cuyo comportamiento responde a las ecuaciones de gobierno y a las condiciones de borde (Zienkiewicz et al. 2005). El conjunto de elementos finitos y de nudos que represen- tan aproximadamente la geometría del sólido se denomina malla de elementos finitos. En mecánica de sólidos las ecuaciones de gobierno vinculan la cinemática, el modelo constitu- tivo del material y las condiciones de equilibrio, mientras que, las cantidades de interés corresponden al campo del desplazamiento, de la deformación y del esfuerzo en el sólido.
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Simulación del comportamiento mecánico de diferentes elementos de máquinas mediante el Método de los elementos finitos

Simulación del comportamiento mecánico de diferentes elementos de máquinas mediante el Método de los elementos finitos

El trabajo consta de cinco capítulos donde se da a conocer los principios básicos del Método de elementos finitos y su utilización para el diseño de elementos de máquinas, en especial resortes y pernos. Inicialmente se comenta los fundamentos teóricos del método, la importancia de su buen conocimiento, sus bondades y sus posibles limitaciones. En los posteriores capítulos se realiza un estudio particular de los resortes y pernos, en los que se desarrolla una base teórica y una serie de modelos numéricos para poder compararlos y obtener los mejores resultados. Una vez validado el modelo se podrá utilizar para posteriores estudios. Finalmente se recalca la importancia de aspectos clave comentados a lo largo del trabajo.
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Diseño, análisis y simulación de un inyectora de plástico de 60 gramos de capacidad mediante el método de elementos finitos

Diseño, análisis y simulación de un inyectora de plástico de 60 gramos de capacidad mediante el método de elementos finitos

Método P: Consiste en ir aumentando progresivamente el grado de los polinomios de interpolación (funciones de forma), manteniendo fijo el tamaño de los elementos. Tiene mayor velocidad de convergencia que el método H, pero presenta el problema de que requiere acotar el grado máximo del polinomio. Un grado muy alto podría provocar rizado en las soluciones.  Método HP: Consiste en el uso secuencial de ambas técnicas. En primer lugar se optimiza el mallado a la geometría, y posteriormente se modifica el grado del polinomio hasta alcanzar el error deseado.
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Experiemcias en la modelación de los procesos de embutido de chapas mediante el método de elementos finitos

Experiemcias en la modelación de los procesos de embutido de chapas mediante el método de elementos finitos

El SolidWorks le brinda al usuario un interfaz cómodo para interactuar con él, desde un gran conocedor de software de FE hasta cualquier ingeniero, además nos permite hacer un test sobre los productos antes de fabricarlos para detectar defectos, con lo que contribuye a prevenir errores en las primeras fases del proceso de diseño. Es lo bastante eficaz para los analistas de FEA. Se abre a partir de la interfaz de usuario de SolidWorks, por lo que no es necesario iniciar varias aplicaciones. Permite someter sus diseños a las mismas condiciones a las que se enfrentarán en la vida real, incluidos la tensión, el impacto, el calor, el flujo de aire y mucho más. Es lo bastante sencillo para que lo utilice cualquier diseñador, y lo bastante eficaz para obtener resultados fidedignos y valiosos. Las principales funciones de simulación se incluyen en todas las licencias de SolidWorks Premium, y se pueden añadir funciones adicionales en función de sus necesidades. Hay tres actualizaciones disponibles: Simulation Professional, Simulation Premium y Flow Simulation. [39]
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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

Las estructuras de transmisión pueden ser de suspensión, de retención o terminales. En las estructuras de suspensión los conductores están suspendidos por los aisladores, no existiendo carga longitudinal (dirección de la línea) como consecuencia del desequilibrio en la tracción de los conductores mientras no se produzca la falla estructural en estos, la caída de una estructura adyacente o se establezca una carga de hielo desbalanceada. Las estructuras de transmisión arriostradas poseen menor masa relativa que las auto soportadas, erección simple, la posibilidad de pre ensamblado y el diseño de las fundaciones se ve simplificado [1].
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Diseño e implementación de un habitáculo ergonómico para un prototipo solar, mediante el método de elementos finitos que cumpla con los requerimientos de diseño

Diseño e implementación de un habitáculo ergonómico para un prototipo solar, mediante el método de elementos finitos que cumpla con los requerimientos de diseño

El presente trabajo de titulación se basa en diseñar un habitáculo ergonómico mediante el método de elementos finitos y manufactura de materiales compuestos, para reducir el peso y consumo energético de un prototipo Solar, el mismo que participará en las diferentes competencias a nivel internacional. El desarrollo del habitáculo contiene una serie de parámetros y normativas internacionales dadas por importantes organizaciones de este tipo de eventos, siendo los más relevantes la World Solar Challenge y la Competencia Solar Atacama. Todos los parámetros como la ergonomía, la aerodinámica, antropometría, estructura de los vehículos, materiales, procesos y sobre todo el uso de las normativas y restricciones, se emplearon modelos computacionales y herramientas informáticas, permitiendo establecer un diseño y un análisis estructural adecuado a las especificaciones técnicas. Para la manufactura del habitáculo se utilizó materiales compuestos los cuales se predefinió mediante una selección de materiales, el objetivo principal es mantener su resistencia y disminuir el peso de los elementos diseñados ayudando en el comportamiento aerodinámico del vehículo y el comportamiento aerodinámico del vehículo. Terminado el proceso de manufactura y de acuerdo con los datos obtenidos del análisis computacional, se concluyó que él habitáculo cumplía con todos los parámetros de diseño, generando el grado de seguridad y confort necesario para el usuario, resolviendo todos los inconvenientes presentados durante la construcción e implementación. Para obtener una mejor precisión en los resultados computacionales se recomienda realizar el análisis en equipos de altas prestaciones. Como también seguir un curso de manufactura de materiales compuestos para obtener mejores resultados en el proceso de construcción, y saber qué equipo de protección usar debido a que las partículas que se desprenden de la fibra de carbono, aditivos y agentes químicos pueden afectar al sistema respiratorio causando daños en la salud.
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Análisis estructural de un bus por el método de elementos finitos

Análisis estructural de un bus por el método de elementos finitos

Existen varios tipos de simulación, el modelado con factores de carga y resistencia, se origina en conceptos de estados límite, donde se multiplica por cargas de factor definidas para el diseño de estructuras, agrupando combinaciones posibles de cargas y servicios utilizadas para definir momentos de tipo cortante y variado, en base a incertidumbres generadas por las imperfecciones en los materiales sintetizados, con criterios no conservadores, contemplados en el manual de la AISC (American Institute Steel Construction), donde las combinaciones desarrolladas son efectuadas en base a incrementos o decrementos estipulados en la Norma, fundamentadas en mecánica clásica, ocupadas por principios de resistencia de materiales, para lo cual se utiliza un procedimiento definido y presentado a continuación (INEN NTE 1323, 2009). Otro análisis es el de elementos finitos este inicia en los años 70, solo en computadoras de tipo y propiedad aeronáutica, de automoción, defensa y nuclear; lográndose implantar conocimientos de física, química y matemáticas, en un modelo de estilo matemático; donde el ingeniero afronta tareas de analizar y calcular soluciones para el diseño de distintos procesos, mediante modelos simplificados, apropiados de manera experimental, para problemas gobernados por un conjunto de ecuaciones diferenciales donde el dominio obtenido es discreteado, pudiéndose crear un modelo de estilo óptimo similar al diseño, pretendiéndose ir de un medio continuo a una serie prescrita de elementos unidos entre sí, dividiendo el espacio geométrico en elementos reflejados en puntos, líneas o superficie de manera lineal, bidimensional o tridimensional; calculando las incógnitas presentadas; comportándose el material de manera elástica en curvas de tensión – deformación hasta lograr un límite definido como se especifica en la Figura 8 (Arroba, 2013).
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Diseño y validación de una pieza metálica mediante el método de los elementos finitos

Diseño y validación de una pieza metálica mediante el método de los elementos finitos

Figura 1.2: Eje de ferrocarril partido en un accidente de tren por fatiga del metal [2] El método de los elementos finitos ha presentado un gran desarrollo debido a la capacidad de realizar a través de él cálculos obteniendo información valiosa del comportamiento de los sistemas, evitando así la realización de ensayos experimentales con el modelo. Este hecho se traduce en ahorro de para los distintos sectores en los que este método se encuentra implando, así como la posibilidad de realización de modificaciones de forma rápida a los modelos estudiados.
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TítuloAnálisis avanzado del comportamiento estructural de la unión viga pilar mediante elemento finitos

TítuloAnálisis avanzado del comportamiento estructural de la unión viga pilar mediante elemento finitos

Para proceder a la validación del modelo, se diseñan las 3 piezas distintas que lo conforman: pilar incluyendo los rigidizadores, y ambas vigas de distinta sección. Todas las piezas serán elementos sólidos en 3D del tipo deformables. En la siguiente figura (Figura 4) se puede ver un ejemplo del diseño de una de las vigas. Cabe decir que se realiza la mitad de la sección de los distintos elementos para posteriormente usar simetría, ya que de esta forma se economizan los cálculos al solo considerar en el análisis la mitad del modelo.
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1 MÉTODOS APROXIMADOS DE SOLUCIÓN

1 MÉTODOS APROXIMADOS DE SOLUCIÓN

Presentaremos una descripción de la formulación isoparamétrica, la cuál es utilizada para generar muchos tipos útiles de elementos. Actualmente, la gran mayoría de los programas comerciales de elementos finitos utiliza elementos basados en esta formulación debido a su mayor precisión. Esta formulación está basada en realizar un cambio de coordenadas debido a lo cual es necesario replantear las integrales sobre los elementos, las cuales se tornan complicadas de evaluar analíticamente, por lo que se debe recurrir a integrarlas numéricamente en forma aproximada. Por ello se presentará también una descripción de los métodos de integración numérica utilizados.
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UNIVERSIDAD DE IBAGUÉ FACULTAD DE INGENIERÍA

UNIVERSIDAD DE IBAGUÉ FACULTAD DE INGENIERÍA

Para definir una matriz no hace falta establecer de antemano su tamaño (de hecho, se puede definir un tamaño y cambiarlo posteriormente). MATLAB determina el número de filas y de columnas en función del número de elementos que se proporcionan (o se utilizan). Las matrices se definen por filas; los elementos de una misma fila están separados por blancos o comas, mientras que las filas están separadas por pulsaciones intro o por caracteres punto y coma (;). Por ejemplo, el siguiente comando define una matriz A de dimensión (3x3):

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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

solo en el hecho de poder conseguir la solución exacta en una forma alternativa, sino que además, sirven para obtener soluciones aproximadas, formando el fundamento de una gran parte de los métodos numéricos actualmente utilizados, como el método de elementos finitos. 2 TRABAJO Y ENERGÍA

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Método computacional para el cálculo de la eficiencia de perforación de pozos petrolíferos mediante el método de los elementos finitos

Método computacional para el cálculo de la eficiencia de perforación de pozos petrolíferos mediante el método de los elementos finitos

En este artículo se exponen los resultados obtenidos mediante una metodología para calcular la relación entre la energía mecánica específica en superficie (MSEs) con la energía mecáni[r]

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Modelización de la dispersión de contaminantes en la bahía de Santander, mediante el método de los elementos finitos

Modelización de la dispersión de contaminantes en la bahía de Santander, mediante el método de los elementos finitos

Los modelos numéricos para el estudio de la dispersión de contaminantes en bahías y estua- rios aparecen con la utilización del ordenador y adquieren un · desarrollo i[r]

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Diseño e implementación de un prototipo toma fuerza para Suzuki samurái mediante elementos finitos.

Diseño e implementación de un prototipo toma fuerza para Suzuki samurái mediante elementos finitos.

organizaciones estructurales y representación de las formas materiales para contrastarlas respecto a los requerimientos y efectuar preselecciones. En el diseño conceptual es importante para la investigación conocer el tipo de toma fuerza que se encuentran en el estudio del arte; los parámetros para establecer el TDF se encuentran establecidas en fórmulas matemáticas y tablas de información que mediante el uso de la herramienta de investigación permite recopilar datos importante, las cuales se encuentran establecidas en fuentes bibliográficas y electrónicas; Adicionalmente contiene una recopilación de fuente bibliográfica que permitirá un apoyo para futuras investigaciones de este sistema. A continuación, se detalla sistemáticamente los componentes y las partes necesarias para el cálculo del TDF.
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