PDF superior Método de elementos finitos en electromagnetismo

Método de elementos finitos en electromagnetismo

Método de elementos finitos en electromagnetismo

elementos”. Para el dominio en primera dimensión (líneas rectas o curvadas) los elementos son segmentos de líneas cortas interconectados para formar la línea original. (figura. 2.2 a). Para el dominio en 2 dimensiones, los elementos son usualmente pequeños triángulos y rectángulos (figura. 2.2 b). Los elementos rectangulares son, por supuesto, mejor opción para discretizar regiones rectangulares, mientras que los triangulares pueden ser usados para regiones irregulares. En la solución de 3 dimensiones, el dominio puede ser subdividido en tetraedros, prismas triangulares o cuerpos rectangulares (figura. 2.2 c). Los tetraedros son más simples y mejor opción para dominios de volumen arbitrario. Se nota que segmentos de rectas lineales, triangulares y tetraedro son elementos básicos en una, dos y tres dimensiones que modelan líneas curvadas o superficies por segmentos de líneas rectas o patches planos. En la figura. 2.3 se dan dos ejemplos mostrando la discretización del elemento finito en el dominio de dos y tres dimensiones.
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CARACTERIZACIÓN DE LA CAMPANA DE UNA TROMPETA MEDIANTE EL MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS

CARACTERIZACIÓN DE LA CAMPANA DE UNA TROMPETA MEDIANTE EL MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS

Los métodos analíticos proporcionan resultados válidos para problemas de geometría sencilla, pero no permiten explicar la propagación de ondas sonoras de elementos de sección variable. Las simulaciones numéricas con el método de elementos finitos de resonadores de sección cilíndrica muestran un buen acuerdo con los modelos teóricos en la estimación de las frecuencias propias. Este método se ha utilizado para analizar el comportamiento modal de la columna de aire de una estructura compleja como es la campana de una trompeta. Los resultados del cálculo numérico muestran que el comportamiento acústico modal de la campana de la trompeta es similar a bajas frecuencias al de un cilindro y a altas frecuencias presenta valores menores que el del cilindro y el cono.
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Modelamiento del proceso de cepillado utilizando  el método de elementos finitos

Modelamiento del proceso de cepillado utilizando el método de elementos finitos

A pesar de que se han hecho mejoras durante los últimos años en el campo de procesos de corte utilizando enfoques analíticos y experimentales, existen todavía problemas que continúan sin ser bien entendidos, especialmente con herramientas de trabajo complejas que comprometen las condiciones de corte, como lo son los esfuerzos residuales inducidos por el maquinado, mecanismos de desgaste y fractura de la herramienta, mecanismos sofisticados de la formación de viruta, etc. El modelado basado en el Método de los Elementos Finitos (FEM) proporciona una mayor comprensión del fenómeno y en algunos casos es un enfoque complementario a los métodos analíticos y experimentales para virtualmente estudiar los procesos de maquinado en un ambiente computacional. Esto ofrece la capacidad de predecir qué es lo que pasa durante el proceso de remoción del material y así diseñar y modificar los parámetros del proceso para reducir o eliminar problemas que surgen durante las actuales operaciones de maquinado. Además ayuda en los sistemas de manufactura flexible dando la posibilidad de corregir el proceso cuando un problema aparece, la influencia de los parámetros de entrada en los resultados del proceso deben ser bien conocidos para que así las correcciones se hagan rápidamente evitando un método basado en prueba y error (Özel & Davim, 2009).
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Modelamiento Del Proceso De Embutición Utilizando El Método De Elementos Finitos

Modelamiento Del Proceso De Embutición Utilizando El Método De Elementos Finitos

Los procesos de conformado de chapas involucran una cantidad significativa de deformación, y debido a las complejidades de la plasticidad, el análisis exacto de un proceso no es factible en muchos casos. Así un número de métodos aproximados, se han sugerido con grados de variación en aproximaciones e idealizaciones. Por lo tanto, el principal objetivo del análisis matemático de los procesos de conformado de metales, es proveer la información necesaria para un apropiado diseño y control de dichos procesos. De ahí, el método de análisis debe ser capaz de determinar los efectos de varios parámetros en las características del material, durante el flujo del metal. Más aún la eficiencia en cómputo, más que la precisión de la solución, es una consideración importante para el método a ser usado en el análisis de problemas de trabajo de metales. Con lo anterior en mente, la formulación del método rígido – plástico de Elementos Finitos (algunas veces llamado Método Matriz) se utiliza para el conformado de chapas metálicas, ya que:
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Aplicación del método de elementos finitos en la dinámica de fluidos

Aplicación del método de elementos finitos en la dinámica de fluidos

En la parte inicial de este trabajo, Capítulo I, se realiza un estudio introductorio al método general de los elementos finitos; estudio concerniente a conceptos básicos y proceso general, para luego detallar los principios fundamentales de la mecánica de fluidos como características principales de los fluidos y ecuaciones básicas sobre las que se sustenta el flujo de un fluido. Una vez conocidas las generalidades de los fluidos, se expresa un algoritmo general para problemas de flujo tridimensional basado en las ecuaciones fundamentales de los fluidos y en las características de los mismos. Siguiendo este camino se estudia la teoría perteneciente a un flujo no viscoso, teoría que involucra los conocimientos sobre flujo irrotacional, potencial de velocidad y función de corriente, estos conocimientos son utilizados posteriormente para la formulación de problemas mediante elementos finitos.
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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

Carbajo & García (2014) en su proyecto de investigación, indican que se han realizado el análisis planteado mediante el modelado virtual en ANSYS por el Método de Elementos Finitos, de tipo modal y otro de tipo armónico semejante a la realidad, mediante grandes simplificaciones, donde se ejecutan resultados coherentes, determinando que los niveles de vibraciones que sufre el pasajero en la unidad de transporte no son de amplitud considerable, mediante el arranque generado de valores elevados en un determinado tiempo, cumpliéndose una frecuencia natural del 50% de disparo, siendo de 31.25 Hz, comprobándose la transmisibilidad entre el motor y la estructura menor al 40%, estableciéndose la función de respuestas a lo largo del eje longitudinal del autobús.
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Diseño de sólidos de revolución mediante el método de elementos finitos

Diseño de sólidos de revolución mediante el método de elementos finitos

El Método de Elementos Finitos (MEF) fue desarrollado más por ingenieros usando discernimiento físico que por matemáticos usando métodos abstractos. El método de elementos finitos fue primero usado para la resolución de problemas de análisis de esfuerzos y desde entonces ha sido aplicado a muchos otros problemas como análisis térmico, análisis de flujo de fluidos, análisis piezo- eléctrico, análisis químico y muchos otros, los cuales generalmente involucran la resolución de ecuaciones diferenciales parciales. Básicamente el analista busca hallar la distribución de las variables de campo como el desplazamiento en el análisis de esfuerzo, la temperatura o el flujo de calor en el análisis térmico, la concentración de cierto compuesto en el análisis químico, etc. El MEF es un método numérico que busca hallar una solución aproximada de la distribución de las variables de campo en un dominio para el cual es casi imposible tratarlo analíticamente.
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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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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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Monografía  Recomendaciones para la modelación por el Método de los Elementos Finitos

Monografía Recomendaciones para la modelación por el Método de los Elementos Finitos

En la bibliografía consultada Randolph (1994), Fernández (1998), Mata (1998), Gusmão(2000) entre otros acuden a la utilización del Método de los Elementos Finitos [Zinkiewics(1999)] y el comportamiento no lineal del suelo para la solución de problemas tensión deformación en diferentes obras geotécnicas y en el análisis del comportamiento de pilotes bajo el efecto de carga horizontal. Como tendencia mundial se aprecia la utilización de elementos deslizantes o interface para modelar la interacción entre la cara del pilote y el suelo. Los parámetros que caracterizan estos modelos suelen ser muy variables en función del tipo de obra y problema a resolver, para el caso de macizos rocosos Rivero (1984) y Soriano (1994) se acude a la fricción en la falla, mientas que para la interface suelo – acero o suelo – hormigón se recurre a valores empíricos que oscilan entre 1/2 o 2/3 de los valores obtenidos en el ensayo triaxial.
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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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Modelado del proceso de soldadura Smaw por medio del método de elementos finitos

Modelado del proceso de soldadura Smaw por medio del método de elementos finitos

(S., Lobera, & Urquiza, 2013) en su trabajo de investigación “Modelado numérico del proceso de soldadura FSW incorporando una técnica de estimación de parámetros ” , utilizan el método de Levenberg - Marquardt (LM) para estimar de manera no lineal los parámetros desconocidos presentes en los modelos de transferencia de calor y de flujo de fluido, ajustando las temperaturas obtenidas con los modelos a mediciones experimentales de temperatura. Estos modelos se implementan en un programa de propósito general que emplea una formulación numérica desarrollada a partir del método de los elementos finitos (MEF).
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Método de los Elementos Finitos aplicados a la Ecuación de Difusión Ambipolar

Método de los Elementos Finitos aplicados a la Ecuación de Difusión Ambipolar

El m´ etodo de los elementos finitos es uno de los m´ etodos m´ as utilizados en la ingenier´ıa por su simple implementaci´ on, debido que su desarrollo implica trabajar con matrices sim´ etricas y sistemas lineales. Para resolver el problema de difusi´ on se empieza cogiendo la ecuaci´ on diferencial parcial de (1.50), se- guidamente, mediante los espacios de Sobolev, traducimos este problema a un problema variacional, finalmente resolvemos el problema variacionalmente en un espacio de dimensi´ on finita, contenido en el espacio de Sobolev considerado de inicio.

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Simulación de excavaciones mediante un método de acoplamiento elementos finitos – elementos de contorno

Simulación de excavaciones mediante un método de acoplamiento elementos finitos – elementos de contorno

En esta secci´ on se compara la eficiencia de cada uno de los algoritmos de acoplamiento propuestos anteriormente. Para los c´ alculos se ha empleado una versi´ on no lineal del programa DLEARN 17 , en la cual se han incorporado los elementos de contorno. Dicho programa se ha ejecutado sobre una estaci´ on de trabajado empleando doble precisi´ on. Se ha adoptado para la zona no lineal comportamiento elastopl´ astico tomando como criterio pl´ astico Drucker–Prager y en la integraci´ on de las ecuaciones elastopl´ asticas se ha empleado el algoritmo del punto de m´ınima distancia para una regla de plastificaci´ on asociada 18 . Asimismo la matriz rigidez tangente se ha obtenido usando el m´ odulo elastopl´ astico tangente consistente 19 .
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Evaluación de Diferentes Sistemas de Postes: Método de Elementos Finitos

Evaluación de Diferentes Sistemas de Postes: Método de Elementos Finitos

The models of restored teeth with glass fiber, quartz fiber, titanium posts and crowns were developed with the Finite Element Method (FEM) in order to analyse their stress distribution w[r]

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Hidromecánica computacional de la infiltración en presas con el método de elementos finitos

Hidromecánica computacional de la infiltración en presas con el método de elementos finitos

Dependiendo del material utilizado en la construcción y las características geotécnicas del suelo de fundación de la presa y el embalse, la superficie de infiltración adquirirá configu[r]

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Métodos sin malla como alternativa al método de elementos finitos

Métodos sin malla como alternativa al método de elementos finitos

Los modelos numéricos son útiles para representar de manera aproximada fenó- menos físicos. Estos han alcanzado un alto desarrollo, como consecuencia del avance de la informática en estas últimas décadas. El método más investigado para la solu- ción de sistemas de ecuaciones diferenciales parciales ha sido el de Elementos Fini- tos (FEM). Sin embargo éste presenta algunos problemas relativos a situaciones de grandes desplazamientos, esto debido a que el enmallado requerido por el método, condiciona la convergencia del problema. A partir de la última década del siglo pasado se vienen desarrollando técnicas numéricas alternativas que superen estos problemas, estas han sido denominadas métodos libres de mallas. Es sobre este últi- mo punto que trata el presente trabajo. Estos métodos nacieron con el objetivo de eliminar la dependencia del empleo de mallas en las formulaciones variacionales, con la construcción de aproximaciones basadas en conjuntos de puntos conocidas como nubes de puntos.
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El Método de Elementos Finitos en la Valoración de Opciones

El Método de Elementos Finitos en la Valoración de Opciones

Aunque pueda parecer que las integrales que han aparecido son fácilmente calculables de forma analítica, debemos reparar en que dependen de p(x) y r (x). Además, en la práctica, pueden no ser calculables explícitamente y, como hemos venido anunciando, habremos de recurrir al análisis numérico para hallar rutas alternativas a fin de superar tales escollos. En particular, vamos a comprobar cómo al utilizar ciertas reglas de cuadratura se obtienen los mismos sistemas de ecuaciones que se obtendrían a partir de otras técnicas, esto es, vamos a aproximar las integrales por la regla del punto medio y obtendremos el sistema propio del método de las diferencias finitas.
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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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Aplicación del método de los elementos finitos a problemas de interpolación

Aplicación del método de los elementos finitos a problemas de interpolación

Como es conocido, no siempre admíte solución el problema de interpola ciqn po lin ómica de Bi r khoff. funcional real utilizando el método de los elementos finito s.[r]

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