UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y MECÁNICA           COMPUTACIÓN APLICADA          NOMBRES:    ...
APLICACIONES DELMÉTODO DE LOSELEMENTOS FINITOS
El método de elementos finitos puede ser utilizadopara analizar tanto los problemas estructurales y noestructurales.1. Aná...
2. Pandeo3. Análisis de vibración
Problemas no estructurales incluyen•Transferencia de calor•Fluido, incluyendo la filtración a través de mediosporosos.•Dis...
A continuación se presentan algunasaplicaciones típicas del método de elementosfinitos. Estas aplicaciones ilustrar la var...
HIPÓTESIS DEDISCRETIZACIÓNEn una estructura discreta, su deformaciónviene definida por un número finito deparámetros (defo...
Para resolver este problema, el Método de los Elementos Finitosrecurre a la hipótesis de discretización, que se basa en lo...
Los elementos finitos se unen entre sí enun número finito de puntos, llamadosnudos.Los desplazamientos de los nudos son la...
Para ello se definen para cada elemento,unas funciones de interpolación quepermiten calcular el valor de cualquierdesplaza...
Para cada elemento, existe un sistema defuerzas concentradas en los nudos, queequilibran a las tensiones existentes en elc...
Esta hipótesis de discretización es el pilarbásico del MEF, por lo que se suele decirde éste, que es un método discretizan...
La Figura ilustra una torre de control deun ferrocarril. La torre es una estructuratridimensional que comprende una seried...
Los 48 elementos son etiquetados por losnúmeros dentro de círculos, mientras que los28 nodos se indican mediante los númer...
El método de los elementos finitos utilizado paraesta estructura permite que diseñador/ analistarápidamente obtenga despla...
La figura 1-8 ilustra una de dos dimensiones detransferencia de calor modelo, usado para determinar ladistribución de la t...
La figura 1-9 muestra un modelo tridimensional deelementos finitos de un hueso de la pelvis con unimplante, que se utiliza...
Ventajas del método de elementos finitos.Como se indicó anteriormente, el método de loselementos finitos se ha aplicado a ...
Ellos incluyen la capacidad de1. Modelar de forma irregular cuerpos conbastante facilidad   2. Manejar las condiciones gen...
3. Organismos modelo compuesto de variosmateriales diferentes, ya que el ecuaciones de loselementos que se evalúan individ...
6. Modifique el modelo de elementos finitosrelativamente sencilla ya buen precio7. Incluye efectos dinámicos8. Manejar el ...
A pesar de que el método de los elementos finitosse utilizó inicialmente para el análisis estructural,esto desde entonces ...
BIBLIOGRAFÍA•http://en.wikipedia.org/wiki/Finite_element_method•http://www.journals.elsevier.com/finite-elements-in-analys...
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  1. 1. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y MECÁNICA COMPUTACIÓN APLICADA NOMBRES: ALEX LARA MARCELO ICAZA SEMESTRE: DÉCIMO C
  2. 2. APLICACIONES DELMÉTODO DE LOSELEMENTOS FINITOS
  3. 3. El método de elementos finitos puede ser utilizadopara analizar tanto los problemas estructurales y noestructurales.1. Análisis de esfuerzos, y problemas deconcentración de esfuerzos típicamente asociadoscon agujeros.
  4. 4. 2. Pandeo3. Análisis de vibración
  5. 5. Problemas no estructurales incluyen•Transferencia de calor•Fluido, incluyendo la filtración a través de mediosporosos.•Distribución de potencial eléctrico o magnético
  6. 6. A continuación se presentan algunasaplicaciones típicas del método de elementosfinitos. Estas aplicaciones ilustrar la variedad,tamaño y complejidad de los problemas quese pueden resolver utilizando el método y elproceso de discretización típica y tipo deelementos utilizados.
  7. 7. HIPÓTESIS DEDISCRETIZACIÓNEn una estructura discreta, su deformaciónviene definida por un número finito deparámetros (deformaciones y/o giros), quejuntos conforman el vector dedeformaciones Δ
  8. 8. Para resolver este problema, el Método de los Elementos Finitosrecurre a la hipótesis de discretización, que se basa en losiguiente:El continuo se divide por medio de líneas o superficiesimaginarias en una serie de regiones contiguas y disjuntas entresí, de formas geométricas sencillas y normalizadas, llamadaselementos finitos.
  9. 9. Los elementos finitos se unen entre sí enun número finito de puntos, llamadosnudos.Los desplazamientos de los nudos son lasincógnitas básicas del problema. Sóloestos desplazamientos nodales seconsideran independientes.
  10. 10. Para ello se definen para cada elemento,unas funciones de interpolación quepermiten calcular el valor de cualquierdesplazamiento interior por interpolaciónde los desplazamientos nodales.
  11. 11. Para cada elemento, existe un sistema defuerzas concentradas en los nudos, queequilibran a las tensiones existentes en elcontorno del elemento, y a las fuerzasexteriores sobre él actuantes.
  12. 12. Esta hipótesis de discretización es el pilarbásico del MEF, por lo que se suele decirde éste, que es un método discretizante, deparámetros distribuidos. La aproximaciónaquí indicada se conoce como laformulación en desplazamiento.
  13. 13. La Figura ilustra una torre de control deun ferrocarril. La torre es una estructuratridimensional que comprende una seriede elementos de tipo de viga.
  14. 14. Los 48 elementos son etiquetados por losnúmeros dentro de círculos, mientras que los28 nodos se indican mediante los númerosfuera del círculo. Cada nodo tiene tres rotacióny tres componentes de desplazamientoasociados son llamados los grados de libertad.
  15. 15. El método de los elementos finitos utilizado paraesta estructura permite que diseñador/ analistarápidamente obtenga desplazamientos y tensionesen la torre para los casos típicos de carga, comoes requerido por los códigos de diseño.
  16. 16. La figura 1-8 ilustra una de dos dimensiones detransferencia de calor modelo, usado para determinar ladistribución de la temperatura en la tierra sometida a unafuente de temperatura de calor a una tubería enterrada detransporte de un gas caliente.
  17. 17. La figura 1-9 muestra un modelo tridimensional deelementos finitos de un hueso de la pelvis con unimplante, que se utiliza para estudiar las tensionesen el hueso y la capa de cemento entre el hueso yel implante.
  18. 18. Ventajas del método de elementos finitos.Como se indicó anteriormente, el método de loselementos finitos se ha aplicado a numerososproblemas, tanto estructurales como noestructurales. Este método tiene una serie deventajas que han hecho muy populares.
  19. 19. Ellos incluyen la capacidad de1. Modelar de forma irregular cuerpos conbastante facilidad 2. Manejar las condiciones generales decarga sin dificultad
  20. 20. 3. Organismos modelo compuesto de variosmateriales diferentes, ya que el ecuaciones de loselementos que se evalúan individualmente4. Maneje un número ilimitado y tipos decondiciones de contorno5. Variar el tamaño de los elementos para hacerposible el uso de elementos pequeños cuando seanecesario
  21. 21. 6. Modifique el modelo de elementos finitosrelativamente sencilla ya buen precio7. Incluye efectos dinámicos8. Manejar el comportamiento no linealexistente con grandes deformaciones ymateriales no lineales
  22. 22. A pesar de que el método de los elementos finitosse utilizó inicialmente para el análisis estructural,esto desde entonces se ha adaptado a muchasotras disciplinas de la ingeniería y de la físicamatemática, tales como flujo de fluidos,transferencia de calor, los potencialeselectromagnéticos, mecánica de suelos y laacústica
  23. 23. BIBLIOGRAFÍA•http://en.wikipedia.org/wiki/Finite_element_method•http://www.journals.elsevier.com/finite-elements-in-analysis-and-design/•http://www.luxinzheng.net/enpratical.htm•http://www.springer.com/engineering/mechanical+engineering/book/978-0-387-28289-3•http://www.sv.vt.edu/classes/MSE2094_NoteBook/97ClassProj/num/widas/history.html

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