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El Método de los Elementos Finitos de la Teoría a la Práctica

El Método de los Elementos Finitos de la Teoría a la Práctica

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MÉTODO DE LOS ELEMENTOS FINITOS

MÉTODO DE LOS ELEMENTOS FINITOS

2 BREVE RESEÑA HISTÓRICA En realidad, esta forma de abordar un problema físico fue propuesta hace ya varios siglos, pero su efectiva puesta en práctica debió esperar hasta la disponibilidad de las primeras computadoras. Las elevadas exigencias de cálculo inherentes a este enfoque, en especial cuando se trabaja con modelos tridimensionales, restringían su aplicación manual a casos muy simples. No es por lo tanto una coincidencia que el Método de los Elementos Finitos haya comenzado a utilizarse tan pronto se dispuso de computadoras y de lenguajes superiores de programación ( Backus et al., 1956). A partir de allí, la incesante evolución de la tecnología ofreciendo procesadores más rápidos, mayores capacidades de memoria y compiladores más eficientes favoreció la amplia difusión del método de los elementos finitos y la posibilidad de tratar modelos de dimensiones asombrosas. A esto debe sumarse la contribución de la evolución experimentada en otros campos, como son el análisis numérico y la computación gráfica. Mucho más recientemente, el procesamiento paralelo suma un nuevo recurso que tendrá un fuerte impacto, hoy insospechado, en el cálculo estructural y procesos de simulación de los próximos años.
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El Método de Elementos Finitos en la Valoración de Opciones

El Método de Elementos Finitos en la Valoración de Opciones

La característica fundamental que diferencia a las opciones europea y americana estriba en que, mientras que las europeas solo pueden ser ejercidas en la fecha de vencimiento del contrato, las americanas pueden ejercerse en cualquier instante desde el momento de la firma hasta el expiry date. A la hora de valorar el precio de estas opciones, esta diferencia aparentemente menuda y asumible va a suponer, en cambio, que resolver el problema para las opciones americanas sea notablemente más complejo que para las opciones europeas. Tanto es así que, como veremos, existe una fórmula analítica cerrada para valorar las opciones europeas, pero no para las americanas. No obstante, en la práctica no es realmente posible ejercer la opción en cualquier instante pues los subscriptores de los acuerdos suelen exigir que se avise de la ejecución con, al menos, un pequeño plazo de antelación.
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El análisis de elementos finitos en ortodoncia

El análisis de elementos finitos en ortodoncia

Desde 1997, la incorporación de microimplantes de ortodoncia a la práctica diaria ha optimizado dramáticamente la planificación del tratamiento, actuando en situaciones que requieren un anclaje absoluto. Sin embargo, todavía se están investigando con el fin de mejorar su pronóstico y disminuir las altas tasas de fracaso reportadas. Como su retención primaria en el hueso es principalmente mecánica y, a diferencia de los implantes dentales convencionales que dependen en última instancia de la osteointegración para su estabilidad, cualquier interrupción de la interface microimplante / hueso en forma de microdaño óseo podría afectar negativamente la estabilidad primaria de estos dispositivos, y en consecuencia conducen a aflojamiento o incluso fracaso. Dicho microdaño puede resultar de las tensiones acumulativas de la inserción de los microimplantes o de las implicaciones biomecánicas posteriores, especialmente si estas tensiones están más allá del umbral del hueso (33,34).
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FORMULACIÓN DE ELEMENTOS FINITOS PARA ONDAS DE LAMB

FORMULACIÓN DE ELEMENTOS FINITOS PARA ONDAS DE LAMB

Este criterio de mallado coincide con la regla de buena práctica para mallas de EF en Dinámica. Un problema de autovalores similar al descrito aparece en el cálculo de frecuencias naturales con EF [9]. Se sabe que las frecuencias naturales más bajas se obtienen con mayor precisión que las más altas. Este progresivo decremento en precisión para armónicos superiores es debido a que sus correspondientes modos son cada vez más complejos, con más picos y valles, requiriendo más elementos para ser adecuadamente representados. Las mallas de EF son más rígidas que las estructuras reales, proporcionando frecuencias naturales más altas que las reales. Este fenómeno también puede observarse en el cálculo de las curvas de dispersión.
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Método de los Elementos Finitos para Análisis Estructural

Método de los Elementos Finitos para Análisis Estructural

Los problemas de elasticidad en tres dimensiones son bastante frecuentes en la práctica ingenieril, y se presentan sobre todo en elementos que por su proceso de fabricación, o necesidades funcionales no pueden tener una dimensión mucho menor que las otras dos. Esto ocurre con piezas fundidas o forjadas (p.e. carcasas de maquinaria, bancadas de máquinas herramienta, soportes y aparatos de apoyo, etc.), con elementos estructurales en hormigón para apoyo y cimentación (apoyos de puentes, cimentaciones de máquinas, obras hidráulicas...), y en general en cualquier estructura en la que no pueda asumirse la hipótesis de que la tensión en la dirección del espesor sea nula.
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Estructuración metodológica de la asignatura Elementos Finitos

Estructuración metodológica de la asignatura Elementos Finitos

La Ley: es una relación necesaria, estable que: se da en un grupo de objetos, bajo determinadas condiciones, a la cual se llega al recorrer un largo camino dentro de la práctica histórico-social. En la ley se expresan las relaciones internas esenciales entre los diferentes componentes del grupo de objetos en consideración. Ella abarca un grupo bien específico de objetos y se manifiesta sólo cuando se dan determinadas condiciones que se exigen para su cumplimiento. Las leyes pueden ser empíricas, en dependencia de si predominan sólo los aspectos externos en la relación entre los objetos o teóricas si se establecen las relaciones internas, lo cual conlleva a un estudio profundo en el plano teórico y donde el vínculo con el experimento no es ya tan evidente. Ambas deben pasar por el criterio de la verdad, es decir, deben ser comprobadas con la práctica.
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Introducción al análisis de vibraciones con elementos finitos

Introducción al análisis de vibraciones con elementos finitos

En la Figura 7.6.1 se muestra el elemento cuadrangular con un nodo geométrico y cinemático en cada vértice, y uno cinemático en el punto medio de cada lado. La única diferencia con el rectángulo estudiado en la Sección anterior es que el Jacobiano no es constante, sino un polinomio lineal en las variables  y  . Por consiguiente, aplicando integración numérica de Gauss-Legendre con 3x3 puntos se calculan los valores exactos de las componentes de la matriz de masa, ya que el mayor exponente en cada variable es 5. No sucede lo mismo con la matriz de rigidez, debido a que el Jacobiano es divisor en la matriz de deformación. En la práctica es usual aplicar Gauss-Legendre también con 3x3 puntos. Téngase en cuenta que deben evitarse los cuadriláteros con ángulos internos pequeños, o cercanos a 180°. El comportamiento del elemento mejora cuando se aproxima a la forma rectangular. Obviamente, los cuatro vértices no deben formar un elemento mal configurado, como son los mostrados en la Figura 7.4.3. Este elemento es utilizado en los programas EPC8N (EPC8NQ!, EPC8NQ#, EPC8NV!, EPC8NV#) , los cuales reproducen los resultados de los programas EPR8N cuando todos los elementos son rectangulares.
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PRÁCTICA 1: INTRODUCCIÓN AL MÉTODO DE LOS ELEMENTOS FINITOS

PRÁCTICA 1: INTRODUCCIÓN AL MÉTODO DE LOS ELEMENTOS FINITOS

Se resuelve el sistema complejo Se discretiza el sistema continuo en.. elementos interconectados Se especifica el comportamiento.[r]

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ELEMENTOS FINITOS ADAPTATIVOS PARA PROBLEMAS DE CONTAMINACIÓN

ELEMENTOS FINITOS ADAPTATIVOS PARA PROBLEMAS DE CONTAMINACIÓN

En este trabajo se presentaron una serie de esquemas de elementos finitos los cuales se usaron para aproximar la soluci´ on a problemas asociados con contami- naci´ on, en dominios con distintas geometrias. Dentro de los esquemas consider- amos, los cuales fueron el esquema cl´ asico de Galerkin en conjunto con un esquema estabilizado, se realiz´ o un estudio de convergencia de los m´ etodos de forma general. De igual forma se realiz´ o un estudio basado en el an´ alisis de error a posteriori, el cual permite construir algormitmos de adaptividad, los cuales permiten obtener mejores soluciones en presencia de cambios bruscos en las soluciones, que es usual en problemas de contaminaci´ on. Entonces, en base a todo el trabajo anterior, es que podemos concluir que:
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Elementos finitos en la industria. Sesión IV

Elementos finitos en la industria. Sesión IV

La teoría que se emplea para este tipo se denomina teoría de placas de Mindlin.. Torsión qz.[r]

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Elementos finitos en la industria. Sesión II

Elementos finitos en la industria. Sesión II

II.2.5 MATRICES DEL ELEMENTO II.2.6 EXPRESIONES DERIVADAS II.2.7 VALIDACIÓN A NIVEL SISTEMA.. -1- Dr.[r]

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Elementos finitos en la industria. Sesión III

Elementos finitos en la industria. Sesión III

III.1.5 MATRICES DEL ELEMENTO III.1.6 EXPRESIONES DERIVADAS III.1.7 VALIDACIÓN.. III.2 SÓLIDOS 2D.[r]

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Análisis por elementos finitos del chasis de una motocicleta

Análisis por elementos finitos del chasis de una motocicleta

Se introducirá en el programa de análisis de elementos finitos una recreación lo más fiel posible de las principales partes que aportan rigidez al conjunto de la motocicleta. Estas partes constituyen la estructura principal o chasis donde se soportan el resto de elementos. El sub-chasis o colín, elemento donde se situará el piloto, la cuna, elemento de sujeción del bloque motor, ya que contábamos con un motor que tenía la necesidad de ser portado y el eje basculante, elemento de unión del chasis con el basculante de la motocicleta.

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Análisis por Elementos Finitos del cuadro de una bicicleta

Análisis por Elementos Finitos del cuadro de una bicicleta

Para ello ha sido necesario retocar la malla unas cuantas veces. Se han utilizado los comandos de “Face meshing” y “Body sizing” para cambiar el tamaño de los elementos en las vainas, así como “Edge sizing” para definir el número de elementos en las aristas que las vainas comparten con la cara plana del enganche. Este último comando ha facilitado la conexión de las mallas en las intersecciones de los tubos. A lo largo de las curvas de intersección entre los tubos, ANSYS se encuentra con 3 caras a mallar, lo que hace que genere una malla independiente para cada tubo. La solución pasa por controlar las mallas- por ejemplo, con el comando “Edge sizing” que se acaba de mencionar- para conseguir la proximidad de los nudos de los elementos colindantes que están sobre la línea de intersección y seguidamente unir las mallas colapsando los nudos diferentes. Para dicha conexión se han utilizado los comandos de “Node merge” y “Mesh connection”. Ambos comandos tienen la misma función de unir las mallas en las intersecciones, pero su uso resulta más adecuado según las características de la zona en que se aplica. El orden en el que se han realizado las operaciones también ha tenido mucho que ver a la hora de corregir los elementos invisibles que se han mencionado, haciendo el trabajo más costoso.
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MÉTODO DE LOS ELEMENTOS FINITOS Elasticidad lineal

MÉTODO DE LOS ELEMENTOS FINITOS Elasticidad lineal

A continuaci´on se desarrollar´an las ecuaciones a nivel elemental del tri´angulo de deformaci´on constante (CST) para el problema de tensi´on plana.. Por tanto, dado que las deformacion[r]

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TítuloAnálise por elementos finitos de elementos estruturais de formigón armado

TítuloAnálise por elementos finitos de elementos estruturais de formigón armado

- O modelo “Concrete Smeared Cracking” é máis complexo que o anterior. O seu uso está orientado para elementos de formigón armado sometidos a cargas monotónicas e con baixa presión de confinamento. O comportamento a compresión é elástico lineal ata o inicio da plastificación. E o comportamento a tracción é elástico lineal ata o inicio da fisuración. A partir do inicio da fisuración a tracción que se transmite vaise reducindo conforme aumenta a fisuración.

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INTRODUCCIÓN AL MÉTODO DE LOS ELEMENTOS FINITOS

INTRODUCCIÓN AL MÉTODO DE LOS ELEMENTOS FINITOS

definen por un número discreto de puntos, llamados nodos, que conectan entre si los elementos. Sobre estos nodos se materializan las incógnitas fundamentales del problema. En el caso de elementos estructurales estas incógnitas son los desplazamientos nodales, ya que a partir de éstos podemos calcular el resto de incógnitas que nos interesen: tensiones, deformaciones,... A estas incógnitas se les denomina grados de libertad de cada nodo del modelo. Los grados de libertad de un nodo son las variables que nos determinan el estado y/o posición del nodo.

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analisis de una viga por el metodo de los elementos finitos

analisis de una viga por el metodo de los elementos finitos

Los sistemas de coordenadas para referenciar los elementos son uno global y otro natural o intrínseco. En el sistema de coordenadas natural o intrínseco, su origen es el punto medio del elemento, donde ξ = 0, mientras que la coordenada natural del nudo 1 de cualquier elemento es ξ = -1 y la del nudo 2 es ξ = 1 como se indica en la figura 3.

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Mallas isostáticas bidimensionales en elementos finitos

Mallas isostáticas bidimensionales en elementos finitos

Esta conclusión se ha comprobado que es válida para lo s diferent es funcionales que se utilizan para evaluar la bondad de la malla , en elementos finito s. The mes[r]

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