Usuarios de prof.usb.ve - MC-5122 Método del elemento...

1

Universidad Simón Bolívar

MC-5122 Método del elemento finitoMaestría en Ingeniería Mecánica, USB

Euro Casanova, abril-julio 2013

MC-5122Método del elemento finito

Por :Euro CASANOVA Departamento de Mecánica, USBOfc.: MEU-317BTel: 906-4091 / 906-4056 email: [email protected]: http://prof.usb.ve/ecasanov

2




Metodología: 18 sesiones de teoría y problemas4 sesiones prácticas con ANSYS

2 parciales de 15% c/u = 30%4 tareas de 10% c/u = 40%

3 proyectos ANSYS de 10% c/u = 30%

Total = 100%

Datos del curso Horario: Lunes y miércoles 3-4 (MEU-310)

Evaluaciónpostgrado / pregrado

1er Parcial en la 6 ta semana2do Parcial en la 12 ava semana

3




T. Chandrupatla & A. Belegundu, Introduction tofinite elements in engineering , 2nd edition, Prentice-Hall, 1997

Bibliografía

K-J. Bathe, Finite Element Procedures , Prentice-Hall, 1996

O. C. Zienkiewicz, The finite element method , 3rd

edition, McGraw-Hill 1997

J. N. Reddy, An introduction to the finite elementmethod , McGraw-Hill, 1993

J-L. Batoz & G. Dhatt, Modélisation des structurespar éléments finis, Vol. 1, Hermès, 1995.

4




Objetivo del curso

Este curso tiene como objetivo central proporcionar los fundamentos delmétodo del elemento finito para su aplicación práctica, mediante el uso delcomputador, al análisis de la resistencia de componentes mecánicos yestructurales.

Al finalizar el curso el estudiante estará en capacidad de: a) Manejar la terminología propia del método del elemento finito b) Formular problemas de análisis de esfuerzos en componentes mecánicos

y estructurales utilizando los conceptos básicos de la mecánica de sólidos

c) Utilizar estrategias efectivas para modelar problemas de análisis deesfuerzos empleando el método del elemento finito

d) Resolver problemas específicos de análisis de esfuerzos en componentesmecánicos y estructurales de una, dos y tres dimensiones usando unprograma comercial de elementos finitos

e) Formular problemas de ingeniería mecánica gobernados por ecuacionesdiferenciales empleando los conceptos y principios fundamentales delmétodo del elemento finito

f) Utilizar literatura especializada sobre el método del elemento finito

5




Contenido del curso I 1 Conceptos fundamentales

Formulación de problemas de análisis de esfuerzos.

Formulación energética del problema de elasticidad (energía potencial total).

Método de Rayleigh-Ritz.

MEF

2 Problemas unidimensionales (barras)

Formulación de problemas de análisis de esfuerzos en una dimensión.

Funciones de forma. Matriz de rigidez y vector de carga.

Ensamblaje del sistema de ecuaciones.

Aplicación de las condiciones de borde.

Problemas dinámicos.

3 Problemas unidimensionales (vigas).

Estructuras bidimensionales compuestas por vigas y columnas.

Formulación para elementos tipo viga.

Condiciones de borde para carga axial, fuerza de corte y momento flector.

Transformación de coordenadas para un elemento de orientación arbitraria.

4 Problemas bidimensionales

Formulación de problemas de análisis de esfuerzos en dos dimensiones.

Formulación para elementos triangulares y cuadriláteros.

Integración numérica.

Análisis de convergencia.

6




5 Problemas tridimensionales

Formulación de problemas de análisis de esfuerzos en tres dimensiones.

Formulación con tetraedros de cuatro nodos y hexaedros de ocho nodos.

6 Métodos de Galerkin

Formulación débil, variacional o de Galerkin.

Aplicación a problemas unidimensionales de transferencia de calor y mecánica de

fluidos.

Contenido del curso II

7




EF en la USB(estructuras)

Profesores involucrados

Carmen Müller-Karger, PhD. Gabriela Martínez, PhD.Carlos Graciano, PhD.Orlando Pelliccioni, PhD.Raúl Goncalves, MSc.Sergio Díaz, PhD.Euro Casanova, PhD.

Áreas de interés

BiomecánicaEstructuras / MecánicaVibraciones / RotodinámicaRecipientes a presión / Sistemas de tuberíasInteracción fluido - estructura

8




EF en la USB(estructuras)

Tesistas

M. Ciaccia, Incertidumbre en modelos óseo (Doctorado)

H. Rodríguez Vibración inducida por vórtices y por tapones en tuberías submarinas (Maestría)

A. Graterol , Diseño de un álabe para turbina eólica (Maestría)

M. Díaz, Esfuerzos debido al flujo tapón en tuberías submarinas sinuosas (Maestría)

J. Arguelles , Fricción y choques en sistemas de tuberías (Maestría)

J. Rincón , Esfuerzos térmico-mecánicos en recipiente a presión (maestría)

D. Yaeger , Optimización de un semirremolque (Doctorado)

E. Garrido, Esfuerzos en recipientes a presión (Maestría)

L. Boulton, Imperfecciones álabes de turbinas (Maestría)

K. Oliver, Dinámica en sistemas de tuberías (Maestría)

R. Kansao, Dinámica en sistemas de tuberías submarinas (Maestría)

J. Martínez, Pandeo localizado en vigas (Maestría)

B. Segui, Imperfecciones en rotores de turbinas (Maestría)

J. C. González , Fricción en prótesis de rodilla (Maestría)

9




Colapso de torre de enfriamientoProblemas estáticos(lineales)

10




Izamiento de domo hemisférico de recipiente a presi ónProblemas estáticos(lineales)

11




Problemas estáticos(lineales)

Verificación de boquillas y clips en tanques atmosf éricos

12




Modelos óseosProblemas estáticos(lineales y no lineales)

13




Estabilidad estructural / Pandeo localizado en viga sProblemas estáticosno lineales

a

hw

bf

b1

tw

tf

tst

bst

MSMS

Frl

ss

0

50

100

150

200

250

300

350

0 1 2 3 4 5 6

Vertical displacement [mm]

Loa

d [k

N]

M/MR

0.21

0.38

0.51

0.61

0.65

0.68

0.73

0.78

0.81

0.84

0.88

0.90

14




Cálculo de frecuencias y modos propios de vibración en estructuras periódicas y cuasi-periódicas

Problemas dinámicos

15




Cálculo de frecuencias y modos propios de vibración en estructuras periódicas y cuasi-periódicas (turbi nas de helicóptero)

Problemas dinámicos

16




Cálculo de frecuencias, modos propios de vibracióny de la respuesta forzada armónica en sistemas de tuberías bajo condiciones de flujo pulsante

Problemas estáticos y dinámicos

0 35 70-1

0

1

0 35 70-1

0

1

17




Cálculo de frecuencias, modos propios de vibracióny de la respuesta forzada armónica en sistemas de tuberías bajo condiciones de flujo pulsante

Problemas estáticos y dinámicos

18




Cálculo de soportes en sistemas de tuberíasProblemas estáticos

Usuarios de prof.usb.ve - MC-5122 Método del elemento...

Documents

Transcript of Usuarios de prof.usb.ve - MC-5122 Método del elemento...