Este documento proporciona una introducción a los elementos sólidos y sus propiedades. Los elementos sólidos se utilizan para modelar sólidos asimétricos bajo carga asimétrica. Cubre temas como grados de libertad, sistemas de coordenadas locales, tensiones y deformaciones, propiedades de la sección transversal, masa, cargas como peso propio y gravedad, y temperatura. Explica conceptos como conectividad, modos de flexión compatibles e incompatibles y cómo mejoran el comportamiento del elemento.

1. SEMESTRE: DECIMO ¨C¨
INTEGRANTES:
ROBERTO CHUQUITARCO
STALIN COCA

2. LOS ELEMENTOS SOLIDOS
Los elementos sólidos se utiliza para modelar sólidos
asimétricos bajo carga asimétrica.
Temas avanzados
 • Visión general
 • Conectividad Conjunto
 • Grados de Libertad
 • Sistema de Coordenadas Local
 • Tensiones y distensiones
 • Propiedades de la sección
 • Masa

3.  • Auto-Peso de la carga
 • La gravedad de carga
 • Superficie de carga de presión
 • Carga de presión de poro
 • Temperatura de carga
 • Gire carga
 • La tensión de salida

4. VISIÓN DE CONJUNTO
El elemento A es un elemento sólido de tres o
cuatro nodos para el modelado asimétrico en
estructuras bajo carga simétrica al eje. Se basa
en una formulación isoperimétrica que incluye
cuatro modos de flexión opcionales
incompatible.

5. Cada elemento debe La geometría, la carga,
Los modelos de recaer totalmente en un los desplazamientos, las
elementos de un plano que contiene el eje tensiones y las cepas se
representante de dos de simetría. Si no lo supone que no varían en
dimensiones de la
hace, está formulado la dirección
sección transversal
simétrica al eje sólido para la proyección del circunferencial. Cualquier
tridimensional. El eje de elemento en el plano que desplazamiento que se
simetría puede estar contiene el eje de producen en la dirección
situado de manera simetría y el centro del circunferencial se trata
arbitraria en el modelo. elemento. como torsión asimétrico.

6. El uso de incompatibles
Cada elemento puede
modos de flexión mejora Cada elemento de un
sólido tiene su propio ser cargado por
significativamente el
sistema de coordenadas gravedad (en cualquier
comportamiento en el
local para la definición dirección); por fuerza
plano de flexión del
de material propiedades centrífuga; presión
elemento si la geometría
y cargas, así como para superficial sobre las
del elemento es de una la interpretación de la caras laterales; presión
forma rectangular. Mejor salida. Dependiente de de poros dentro del
comportamiento se la temperatura, elemento, y las cargas
exhibe incluso con los de ortotrópicos propiedades
debidas a cambios de
geometría no materiales están
permitidos. temperatura.
rectangular.

7. CONECTIVIDAD CONJUNTO
La conectividad y la
definición conjunta de
cara es idéntica para El elemento A sólido se
todos los objetos de la destina a ser plana y estar
zona, es decir, la Shell, en un plano que contiene Las juntas para un
Plano, A y elementos el eje de simetría. Si no, un elemento dado no
sólidos. avión se encuentra que pueden estar en lados
contiene el eje de simetría opuestos del eje de
y el centro del elemento, y simetría. Que puede
la proyección del elemento
estar en el eje de
en este plano se utilizará.
simetría y / o a un lado
de ella.

8. GRADOS DE LIBERTAD
El elemento de un sólido activa La rigidez se creó para los tres
los tres grados de libertad de grados de libertad. Grados de
traslación en cada una de sus libertad en el plano de representar
articulaciones conectado. Grados el comportamiento radial y axial.
de libertad de rotación no se La traducción normal representa
activan. torsión circunferencial.

9. 

10. Donde u es el desplazamiento radial, y r es el
radio en el punto en cuestión. La tensión
circunferencial normal (σ 33) se calcula como
de costumbre de las tres cepas normales.
Desplazamientos en la dirección circunferencial
de torsión (local 3) única causa, dando lugar a
deformaciones angulares circunferenciales
(¥12, ¥13) y de tensiones (σ 12, σ 13).
Ver Tema "estrés y las tensiones" (página 69)
en "Propiedades de los Materiales" Capítulo
para más información.

11. PROPIEDADES DE LA SECCIÓN
Una sección de un sólido es un conjunto de
propiedades de los materiales y geométricas que
describen la sección transversal de uno o más
elementos A sólidos. Las secciones se definen
independientemente de los elementos de un sólido, y
se asignan a los objetos de la zona.

12. SECCIÓN TIPO
 Cuando se define una sección de área,
usted tiene la opción de tres tipos de
elementos capaz de soportar las fuerzas pero no momentos.
básicos:
Una sólida - el tema de este capítulo, un sólido simetría axial, con traducción grados de
libertad,
Plano (tensión o deformación) - un sólido de dos dimensiones, con grados de libertad de
traslación, capaz de soportar las fuerzas, pero no momentos. Este elemento se trata en
el capítulo "The Element Plane"
Shell - shell, placa o membrana, con grados de traslación y rotación de libertad, capaz
de soportar las fuerzas y momentos. Este elemento está cubierto en Capítulo "La Shell
Element"
Después de seleccionar un tipo de un sólido de sección, debe proporcionar el resto de
los datos que se describen a continuación.

13. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
 Las propiedades del material para cada elemento de un sólido, se
especifica con referencia a un material previamente definido.
Ortotrópicos propiedades se utilizan, incluso si el material
seleccionado se define como anisótropo. Las propiedades de los
materiales utilizados por el elemento A sólidos son:
La relación de
Los módulos de La cizalla módulos,
elasticidad, e1, e2, y Poisson, U12, U13 y
G12, G13, y G23
e3 U23
El peso densidad, w,
Los coeficientes de La densidad de masa, para la computación
expansión térmica, m, la masa elemento cargas de peso propio
a1, a2, y a3 de cálculo y la Gravedad

14. MATERIAL DEL ÁNGULO
 El sistema de coordenadas local de material y el elemento (una sección
sólida) sistema de coordenadas local no necesita ser el mismo. Los locales
3 direcciones coinciden siempre para el dos sistemas, pero el material 1 y
el eje elemento 1 puede diferir por el ángulo de una como se muestra en la
Figura 38 (página 164). Este ángulo no tiene ningún efecto para las
propiedades de material isotrópico, ya que son independientes de la
orientación.

15. EJE DE SIMETRÍA
Usted debe ser
Para la mayoría de los
consciente de que es
casos de modelos,
casi imposible hacer
Para cada sección un sólo se necesitará un
un modelo sensato
sólido, puede solo eje de simetría.
que conecta unos
seleccionar un eje de Sin embargo, si usted
elementos sólidos con
simetría. Este eje se desea tener múltiples
otros tipos de
especifica como el eje ejes de simetría en el
elementos, o que
Z de un sistema de modelo, acaba de
conecta entre sí los
coordenadas crear como muchos
elementos A sólidos
alternativo que se sistemas de
utilizando diferentes
hayan definido. Todos coordenadas
ejes de simetría. La
los elementos A alternativos según sea
aplicación práctica de
sólidos que utilizan necesario para este
tener múltiples ejes de
una dada una sección propósito y definir las
simetría es tener
sólida tendrá el mismo funciones
múltiples estructuras
eje de simetría. correspondientes
asimétricas
propiedades de la
independientes en el
sección A sólidos.
mismo modelo.

17. INCOMPATIBLES MODOS DE FLEXIÓN
Por falla de cada elemento sólido
incluyen cuatro modos de flexión
compatibles en su formulación de
rigidez. Estos modos de flexión
incompatibles mejoran
significativamente el
comportamiento de flexión en el
plano del elemento si la geometría
del elemento es de una forma
rectangular. Un mejor
comportamiento se exhibe incluso
con las geometrías no-
rectangulares.
Si un elemento es severamente distorsionado, la inclusión de los modos
incompatibles deben ser suprimidos. El elemento utiliza la formulación
isoparamétrica estándar. Incompatibles modos de flexión también pueden ser
suprimidos en casos en los que la flexión no sea importante, como en los
típicos problemas geotécnicos.

18. MASA
En un análisis dinámico, la masa de la estructura se utiliza para calcular las fuerzas
de inercia.
La masa aportada por el elemento sólido se agrupa en las uniones de los elementos.
No se consideran efectos de inercia dentro del elemento en si.
La masa total del elemento es igual a la integral sobre el plano del elemento de el
producto de la densidad de masa, m, multiplicado por el espesor, h. La masa total es
distribuida entre las uniones de una manera proporcional a los términos diagonales
de la matriz de masa consistente. Ver Cook, Malkus y Plesha (1989) para más
información. La masa total se aplica a cada uno de los tres grados de libertad de
traslación (UX, UY, y UZ).

19. PESO PROPIO DE LA CARGA
Edificio de diez plantas. Se ha
aplicado el peso propio y luego se
ha ido incrementado la presión de
servicio hasta llegar al fallo.
El Peso propio de la carga activa el peso propio de todos los elementos del
modelo. Para un elemento sólido, el peso propio es una fuerza que se distribuye
en el plano del elemento. La magnitud del peso propio es igual a la densidad de
peso, w, multiplicado por el espesor, h.

20. El peso propio de la carga siempre actúa hacia abajo, en la dirección
global-Z.
Si la dirección hacia abajo corresponde a la dirección radial o
circunferencial de un elemento sólido, la carga Peso propio para ese
elemento será igual a cero, ya que el peso propio que actúa en estas
direcciones no es simétrico al eje.
Si es diferente de cero el peso propio de la carga sólo existirán para
elementos cuya dirección axial es vertical.

21. CARGA GRAVITACIONAL
La Carga de gravedad se puede aplicar a cada elemento sólido
para activar el peso propio del elemento. Usando Carga por
gravedad, el peso propio se puede ampliar y aplicarlo en
cualquier dirección. Diferentes factores de escala y las
direcciones pueden ser aplicados a cada elemento.
Cómo siempre, sólo los componentes de carga de la gravedad
que actúa en la dirección axial de un elemento sólido será
diferente de cero. Los componentes en la dirección radial o
circunferencial se establece en cero, ya que la gravedad que
actúa en estas direcciones no es simétrica al eje.
Si todos los elementos se van a cargar por igual y en dirección
hacia abajo, es más conveniente utilizar peso propio de la carga.

22. SUPERFICIE DE CARGA DE PRESIÓN
La carga de presión superficial se utiliza para aplicar cargas de presión externa a
cualquiera de los tres o cuatro caras laterales del elemento sólido. La definición de
estas caras se muestra en la Figura. Presión superficial actúa siempre normal a la
cara. Presiones positivas están dirigidos a prevenir el interior del elemento.

23. La presión puede ser constante a lo largo de una cara o interpolados a partir de
los valores dados en las articulaciones. Los valores dados en las articulaciones se
obtienen a partir de patrones comunes, y no necesita ser el mismo para las
diferentes caras. Los patrones de las articulaciones pueden ser utilizados para
aplicar fácilmente presiones hidrostáticas.
La presión que actúa sobre un lado se multiplica por el espesor, h, integrada a lo
largo de la longitud del lado, y se distribuye entre las dos o tres las uniones en ese
lado.