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 BARBA DIEGO
10 «C»

2. EL ELEMENTO SHELL
Se utiliza :

4. TEMAS
Temas básicos para todos los
usuarios
• Visión general
• Conectividad Conjunto
• Grados de Libertad
• Sistema de Coordenadas Local
• Propiedades de la sección
• Masa
• Auto-Peso de la carga
• Carga uniforme
• Salida de la Fuerza Interna y el Estrés

5. Temas avanzados:
• Avanzar Sistema de Coordenadas Local
• La gravedad de carga
• Superficie de carga de presión
• Temperatura de carga

6. OVERVIEw (INfORMACIóN GENERAL)
El elemento de
Shell es una
formulación de
tres o cuatro
nodos que
combina separado
membrana y el
comportamiento
de flexión de la
placa.

7. El comportamiento de membrana utiliza una formulación que incluye
isoparamétrica., traslación en el plano componentes de rigidez y un
componente de rigidez rotacional en la dirección normal al plano del
elemento.

11. Todos estos elementos difieren principalmente en
su topología, en el nº de nodos, y en el nº de
puntos internos de cálculo de tensiones. Se
pueden utilizar para modelizar membranas,
placas y elementos Shell finos y gruesos. Lo más
importante es saber utilizar el elemento más
adecuado en todo momento para maximizar la
precisión del análisis.

12. Una placa delgada (Kirchhoff) .- es la fórmula utilizada que descuida corte
transversal deforma. Si lo desea, puede elegir un espesor de la placa (Mindlin /
Reissner) formulación que incluye los efectos de la transversal cizallamiento
deformación.

14. a placa. delgada Rectangular (Navier) -
El método de Navier es aplicable en las siguientes condiciones:
1. Placa rectangular, de dimensiones a b.
2. Condición de apoyos simples en los cuatro bordes (placa tetra apoyada en bordes
rectos).
w = 0; w,nn = 0

16. Estructuras que pueden ser modelados con este elemento
son:
tanques cúpulas

17. • Las estructuras de placas
losas de piso muros de corte

18. Para cada elemento de Shell
en la estructura, se puede
optar por:
Comportamiento Placa pura
concha Modelo de
membrana
pura

19. Cada elemento Shell tiene :

20. .
Una variable, de cuatro a ocho
Una variable, de cuatro a ocho
puntos
puntos formulación
formulación numérica
numérica
integración se utiliza para la Shell
integración se utiliza para la Shell
rigidez. Tensiones yy fuerzas yy
rigidez. Tensiones fuerzas
momentos internos, por el método
momentos internos, por el método
de integración de Gauss yy
de integración de Gauss
extrapolado a las articulaciones
extrapolado a las articulaciones
del elemento . .
del elemento

23. método de Gauss-Seidel
método de Gauss-Seidel
Sirve para determinar las soluciones de un sistema de ecuaciones lineales, encontrar
matrices e inversas. Un sistema de ecuaciones se resuelve por el método de Gauss
cuando se obtienen sus soluciones mediante la reducción del sistema dado a otro
equivalente en el que cada ecuación tiene una incógnita menos que la anterior. El
método de Gauss transforma la matriz de coeficientes en una matriz triangular
superior. El metodo de Gauss-Jordan continúa el proceso de transformación hasta
obtener una matriz diagonal.

24. (F1x ; F1y; F1z; F2x; F2y; F2z;. . . ; Fnx; Fny;
Fnz) son los componentes de fuerza de una
estructura
(d1x, d1y, d1z d2x, d2y, d2z,……......dnx, dny,
dnz) desplazamientos nodales actúa en
varios nodos o puntos

25. los elementos kij y Kij se refieren a menudo
como coeficientes de influencia de rigidez.
las fuerzas globales nodales la F y la d de
desplazamientos global nodal son
relacionadas por el empleo de la matriz de
rigidez global la K por la
F = Kd la ecuación de rigidez global y representa un conjunto de ecuaciones
simultáneas. Es la ecuación básica formulada en el método de la rigidez o
el desplazamiento de análisis.

26. La solución del problema consiste en encontrar
•los desplazamientos de estos puntos y a partir de ellos, las deformaciones y las tensiones del
sistema analizado.
•Las propiedades de los elementos que unen a los nodos, están dadas por el material
asignado al elemento, que definen la rigidez del mismo,
•la geometría de la estructura a modelizar (a partir de las Leyes de la Elástica).
Las deformaciones y las fuerzas externas se relacionan entre si mediante la rigidez y las
relaciones constitutivas del elemento:
[K] .{δ}={F}
Donde :
• [K]: es la matriz rigidez del sistema
• {δ}: es el vector desplazamientos
• {F}: es el vector de esfuerzos

27. Un error aproximado en las tensiones de elementos o fuerzas
internas puede estimarse

28. QUE ES EL METODO DE LOS ELEMENTOS fINITOS
• Es un método de cálculo utilizado en diversos problemas de ingeniería, que se
basa en considerar al cuerpo o estructura dividido en elementos discretos, con
determinadas condiciones de vínculo entre sí, generándose un sistema de
ecuaciones que se resuelve numéricamente y proporciona el estado de
tensiones y deformaciones.
• Es un procedimiento numérico aplicable a un gran número de problemas con
condiciones de borde impuestas (en las estructuras las condiciones de borde
serian: restricciones y cargas externas).

30. JOINT CONNECTIVITY ( CONECTIVIDAD CONJUNTA)

31. La formulación
cuadrilátero es el más
preciso . El elemento
triangular se recomienda para
las transiciones solamente.
El uso del elemento
cuadrilátero para engranar
diversas geometrías y
transiciones

32. Las ubicaciones de las juntas debe ser elegido para
cumplir las condiciones geométricas ángulo interior en cada
• El siguientes:
esquina debe ser inferior a 180 °.
Los mejores resultados para el
cuadrilátero se obtendrá cuando
estos ángulos son cerca de 90 °,
o al menos en la
rango de 45 ° a 135 °.
• Para el cuadrilátero, los cuatro
articulaciones no tienen que ser
coplanares. Una pequeña cantidad de
giro en el elemento se explica por el
programa. El ángulo entre la normales en
las esquinas da una medida del grado de
torsión. Los mejores resultados se
obtenido si el mayor ángulo entre
cualquier par de esquinas es menor que
30 °. Esta ángulo no deberá exceder de
45 °.

33. • La relación de aspecto de un
elemento no debe ser demasiado
grande. Para el triángulo, esto es la
relación entre el lado más largo para el
lado más corto. Para el cuadrilátero,
este es el proporción de la mayor
distancia entre los puntos medios de los
lados opuestos a la
la distancia más corta tal. Los mejores
resultados se obtienen para las
relaciones de aspecto próximo a la
unidad, o en por lo menos de cuatro. La
relación de aspecto no debería exceder
de diez.

34. Estas condiciones generalmente pueden ser
Estas condiciones generalmente pueden ser
satisfechas con el refinamiento de malla
satisfechas con el refinamiento de malla
adecuada.
adecuada.
La precisión de la formulación de espesor de
La precisión de la formulación de espesor de
la placa es más sensible a las relaciones de
la placa es más sensible a las relaciones de
aspecto de gran tamaño y distorsión de la
aspecto de gran tamaño y distorsión de la
malla que es la formulación de placa delgada.
malla que es la formulación de placa delgada.

35. DEGRRES Of fREEDOM (GRADOS DE LIBERTAD)

36. La desviación del modelo estructural se rige por los desplazamientos de la
articulaciones. Cada articulación del modelo estructural puede tener hasta seis
componentes de desplazamiento:
• La articulación puede trasladarse a lo largo de sus tres ejes locales. Estas
traducciones se denotan U1, U2, U3 y.
• La articulación puede girar alrededor de sus tres ejes locales. Estas rotaciones son
de señalar R1,
R2 y R3.
Estos seis componentes de desplazamiento se conocen como los Grados de
libertad en conjunto. En el caso habitual en el que el sistema de articulación de
coordenadas local es paralela al sistema global, los grados de libertad también
puede ser identificado como UX, UY, UZ, RX, RY y RZ, a los ejes globales son
paralelas a las que los ejes locales.

37. Cada grado de libertad en el modelo estructural debe ser uno de los siguientes
tipos:
• Activo - desplazar el ambiente se calcula durante el análisis
• restringida - la colocación enfermedades se especifica, y es la reacción
correspondiente calculada durante el análisis
• el desplazamiento se determina a partir de los gobiernos desplazan a otro
grados de libertad
• el desplazamiento no afecta a la estructura y por el análisis
• el desplazamiento ha sido expresamente excluidos del análisis

39. LOCAL COORDINATED SYSTEM (SISTEMAS
DE COORDENADAS LOCALES )
• Cada elemento Shell tiene su
propio elemento sistema local de
coordenadas usado para definir
propiedades de los materiales,
cargas.
• se denotan 1, 2 y 3. Los dos
primeros ejes están en el plano
del elemento con una orientación
que se especifica, el tercer eje es
normal.
• Depende de usted para definir
los sistemas locales
• En la mayoría de las estructuras de la definición del sistema de
coordenadas local del elemento es extremadamente simple.
• Los métodos proporcionan suficiente potencia flexibilidad para describir
la orientación de los elementos de Shell en el más complicado situaciones.

40. NORMAL AXIS 3 (NORMAL EJE 3)
Este eje está dirigido hacia usted cuando el camino j1- j2 j3- aparece a la izquierda.
Para elementos cuadriláteros, el plano de elemento está definido por los vectores
que conectan los puntos medios de los dos pares de lados opuestos.

41. DEfAULT ORIENTATION (ORIENTACION POR DEfECTO)
La orientación predeterminada de los ejes locales 1 y 2 se determina por la
reltionship entre el eje local 3 y el eje global Z:
• El local plano 3-2 se toma para ser vertical, es decir, en paralelo, al eje Z
• El eje local 2 se lleva a tener un alza (+ Z) sentido a menos que el elemento
es Tal horizonte, en cuyo caso se toma la local de eje 2 a lo largo de la
dirección Y + mundial
• El local de 1 eje es horizontal, es decir, se encuentra en el plano XY
El elemento se considera que es horizontal si el seno del ángulo entre el ser
locales 3 y el eje Z es inferior a 10-3.
El eje local 2 forma el mismo ángulo con el eje vertical como el eje local 3
forma con el plano horizontal. Esto significa que el eje local 2 apunta
verticalmente ascendente para elementos verticales.

42. ELEMENT COORDINATE ANGLE (ELEMENTO DE COORDENADAS
DE ANGULO)
Se utiliza para definir las orientaciones elemento que son diferentes de la
orientación predeterminada. Es el ángulo a través del cual los ejes locales
1 y 2 se hacen girar alrededor del eje 3 local positiva de la orientación
predeterminada.
La rotación de un valor positivo aparece en sentido antihorario cuando el
eje 3 local está apuntando.
Para los elementos horizontales, es el ángulo entre el eje local 2 y la
horizontal + Y eje. De lo contrario, es el ángulo entre el eje local 2 y el
plano vertical que contiene el eje local 3.

44. ADVANCED LOCAL COORDINATE SYSTEM (SISTEMA
AVANZADO DE COORDENADAS LOCALES)
El sistema de coordenada local se define mediante el ángulo de coordenadas
elemento medido con respecto a los globales Z + y + direcciones Y.
.
La orientación de la tangencial 1 local y 2 ejes, con respecto a un vector de
referencia arbitrario, cuando el elemento de coordenadas de ángulo, es cero.
Si Angulo es diferente de cero, que es el ángulo a través del cual los locales 1
y 2 ejes giran alrededor del eje 3 local positiva de la orientación determinada
por el vector de referencia. El eje local 3 es siempre normal al plano del
elemento.

45. REfERENCE VECTOR (REfERENCIA fECTOR)
Para definir los ejes locales tangenciales, se especifica un
vector de referencia que es paralelo al plano deseado 3-1 o
3-2. El vector de referencia debe tener una proyección
positiva sobre el correspondiente eje tangencial local (1 o 2,
respectivamente). Esto significa que la dirección positiva
del vector de referencia debe formar un ángulo de menos
de 90 ° con la dirección positiva del eje deseado
tangencial.

46. Para definir el vector de referencia, primero debe especificar o utilizar
los valores predeterminados para :
• Una coordenada principal pldirp dirección (por defecto es + Z)
• Un secundarias pldirs coordenadas de dirección (el valor predeterminado es + Y). El
pldirp y no deben ser paralelos entre sí sin menos que esté seguro de que no son
paralelas al eje local 3
• Un coordenadas fijas CSYS sistema (el valor predeterminado es cero, lo que indica
que el sistema de coordenadas global)
• El plano local, local, que se determinará por el vector de referencia (el valor
predeterminado es 32, lo que indica plano 3-2)
Si lo desea, puede especificar:
• Un par de juntas, plveca y plvecb (el fallo de cada uno es cero, lo que indica el centro
del elemento). Si ambos son iguales a cero, esta opción no se utiliza

47. Para cada elemento, el vector de referencia se determina :
1. Un vector se encuentra desde plveca una articulación a otra plvecb. Si
este vector es de longitud finita y no es paralelo al eje local 3, que se utiliza
como el vector de referencia Vp
2. De lo contrario, la dirección de coordenadas pldirp primaria se evalúa en
el centro del elemento en CSYS sistema de coordenadas fijas. Si esta
dirección no es paralela al eje local 3, que se utiliza como el vector de
referencia Vp
3. De lo contrario, los pldirs coordenado de dirección se evalúa en el centro
del elemento fijo en CSYS sistemas de coordenadas tem. Si esta di rec ción
no es paralelo al eje local 3, que se utiliza como el vector de referencia Vp
4. De otro modo, el método falla y termina el análisis. Esto nunca ocurrirá si
pldirp no es paralela a pldirs

48. Un vector se considera que es
paralelo al eje local 3 si el seno del
ángulo se interpólelas es inferior a
10-3.
Si pldirp se ajusta a cero, el vector
de referencia Vp se dirige desde el
punto medio del lado J1-J3 al punto
medio del lado j2-j4 (o lado-j2 j3
para el triángulo).
.

49. DETERMINING TANGENTIAL AXES 1 AND 2
(DETERMINACION DE EJES TANGENCIALES 1 Y 2)
El programa utiliza vectores productos cruzados para determinar los ejes tangenciales
1 y 2 una vez que el vector de referencia ha sido especificado. Los tres ejes están
representados por los tres vectores unitarios V1, V2 y V3, respectivamente. Los
vectores de satisfacer la nave de la relación entre productos:
V1 = V2 ´ V3
Los ejes tangenciales 1 y 2 se definen como sigue:
• Si el vector de referencia es paralelo al plano 3-1, a continuación:
V2 = V3 ´ Vp
V1 = V2 ´ V3
• Si el vector de referencia es paralelo al plano 3-2, a continuación:
V1 = Vp ´ V3
V2 = V3 ´ V1

55. CADA SECCIÓN TIENE UN ESPESOR DE MEMBRANA CONSTANTE Y UN
ESPESOR DE FLEXIÓN CONSTANTE.

57. MASA

67. GRACIAS POR SU
ATENCIóN…