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• Possibilities of the Particle Finite Element Method in computational mechanics

  E. Oñate, S. Idelsohn, M. Celigueta, R. Rossi, S. Latorre

  (2010). Computer Methods in Mechanics, M. Kuzma, K. Wilmanski (Eds.), Chapter 15, pp. 271-310., Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg

  
  

  Abstract

  We present some developments in the formulation of the Particle Finite Element Method (PFEM) for analysis of complex coupled problems in fluid and solid mechanics accounting for fluid-structure interaction and coupled thermal effects. The PFEM uses an updated Lagrangian description to model the motion of nodes (particles) in both the fluid and the structure domains. Nodes are viewed as material points which can freely move and even separate from the main analysis domain representing, for instance, the effect of water drops. A mesh connects the nodes defining the discretized domain where the governing equations are solved as in the standard FEM. The necessary stabilization for dealing with the incompressibility of the fluid is introduced via the finite calculus (FIC) method. An incremental iterative scheme for the solution of the non linear transient coupled fluid-structure problem is described. Extensions of the PFEM to allow for frictional contact conditions at fluid-solid and solid-solid interfaces via mesh generation are described. A simple algorithm to treat erosion in the fluid bed is presented. Examples of application of the PFEM to solve a number of coupled problems such as the effect of large wave on structures, the large motions of floating and submerged bodies, bed erosion situations and melting and dripping of polymers under the effect of fire are given.

  Abstract
  We present some developments in the formulation of the Particle Finite Element Method (PFEM) for analysis of complex coupled problems in fluid and solid mechanics accounting [...]

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• Posibilidades de los métodos numéricos en obras subterráneas

  E. Oñate, B. Suarez, J. Canet

  (2007). Avances en Mecánica de Medios Continuos. Simposium en honor al Profesor J. A. Garrido García. E. Alarcon, A. Forces, F. París (Eds.), pp. 195-210

  
  

  Abstract

  Se presenta un resumen de las posibilidades de diversos métodos numéricos basados en la combinación de técnicas de elementos finitos y de partículas para la simulación de problemas típicos de obras subterráneas, tales como la excavación de túneles y la inundación de cavidades.

  Abstract
  Se presenta un resumen de las posibilidades de diversos métodos numéricos basados en la combinación de técnicas de elementos finitos y de partículas [...]

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• Finite elements versus finite volumes. Is there really a choice?

  O. Zienkiewicz, E. Oñate

  (1992). Non linear computational mechanics. State of the art. P. Wriggers,R. Wagner and E. Stein (eds.), Chapter IV, Beam, Plate and Shell Formulations, pp. 240-254, Springer Verlag

  
  

  Abstract

  The finite volume method appears to be a particular case of finite elements with a non Galerkin weighting. It is course less accurate for self adjoint problems but has some computationally useful features for first order equations involving only surface integrals. For certain problems this is a substational economy and leads to computationally useful approximations.

  Abstract
  The finite volume method appears to be a particular case of finite elements with a non Galerkin weighting. It is course less accurate for self adjoint problems but has some [...]

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• Numerical simulation of industrial sheet forming processes

  E. Oñate

  Monograph CIMNE (1993). M23

  
  

  Abstract
  This monograph presents different finite element based mathematical models and computational methods for numerical simulation of industrial sheet metal forming processes.

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• II International Workshop. Information Technologies and Computing Techniques for the Agro-Food Sector

  E. Balsa, J. Mora, J. Banga, E. Oñate

  Monograph CIMNE (2003). M86

  
  

  Abstract

  This  monographs of proceedings includes all extended abstracts, which will be presented during the AfoT. These presentations will cover a wide range of topics: - Modelling and simulation operations and process plants. - Food process optimisation, scheduling and control. - Food properties measurements and quality control. - Simulation of complex processes, for example those requiring computational fluid dynamics, CFD. - The use of new information technologies to develop decision support sytems.

  Abstract
  This  monographs of proceedings includes all extended abstracts, which will be presented during the AfoT. These presentations will cover a wide range of topics: - [...]

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• Métodos avanzados de cálculo de estructuras de materiales compuestos

  E. Oñate, S. Oller, S. Botello, J. Miquel

  Monograph CIMNE (1991). M3

  
  

  Abstract

  Se presenta una panorámica del estado del arte de los métodos más actuales para análisis de estructuras con materiales compuestos, incidiendo particularmente en los métodos para análisis de vehículos industriales como materiales compuestos

  Abstract
  Se presenta una panorámica del estado del arte de los métodos más actuales para análisis de estructuras con materiales compuestos, incidiendo particularmente [...]

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• Simulación numérica de la aerodinámica de vehículos

  J. Miquel, G. Bugeda, E. Oñate

  Monograph CIMNE (1991). M2

  
  

  Abstract

  Este trabajo analiza las posibilidades de simulación numérica del flujo aerodinámico alrededor de vehículos automotores, desde un doble punto de vista: metodología a utilizar y desarrollo de las aplicaciones que tal tipo de estudios tienen en los vehículos automotores. A lo largo del desarrollo del mismo, quedan patentes una serie de herramientas mediante las cuales es posible realizar tal tipo de simulación numérica. Dichos estudios revisten una gran importancia si se quiere conocer el comportamiento de los vehículos automotores en condiciones de operación, afectando a aspectos tan importantes como seguridad, ruido, estabilidad, consumo de combustible, ventilación, etc.

  Abstract
  Este trabajo analiza las posibilidades de simulación numérica del flujo aerodinámico alrededor de vehículos automotores, desde un doble punto de [...]

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• CFD analysis of the roll movement of a container ship

  J. García-Espinosa, E. Oñate, J. Helmers, M. Chakkor

  Revista de Ingeniería Naval (2004). Vol. 814, pp. 104-108

  
  

  Abstract

  In the present work a novel approach has been developed for the resolution of this problem of analysis of the movement of roll of a ship. The methodology used for this is based on the modification of the differential equations of the fluid dynamics (RANSE equations), including the movement of the free surface, by applying the finite calculus method. The modified equations are solved using an implicit predictor-corrector scheme and the finite element method (FEM). This resolution scheme is considered optimal for these types of problems, both in accuracy and in calculation time. As an example, it should be noted that for typical problems (more than 1,000,000 finite elements) less than 4 hours of CPU are required to solve several cycles of ship movement (Pentium IV). This allows the analysis of an array of tests in a few days or even hours, having a computer network or sufficient computing power.

  Abstract
  In the present work a novel approach has been developed for the resolution of this problem of analysis of the movement of roll of a ship. The methodology used for this is [...]

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• Desarrollos y aplicaciones de modelos de fractura en la escuela de ingenieros de caminos de Barcelona

  E. Oñate

  Anales de Mecánica de Fractura (2000). Vol. 17, pp. 127-154

  
  

  Abstract

  El artículo es una panorámica de los aspectos teóricos y algunas aplicaciones prácticas de los modelos de fractura desarrollados por diversos grupos en la Escuela de Ingenieros de Caminos de Barcelona (EICB) durante los últimos quince años para el análisis no lineal de estructuras. La motivación fundamental para el desarrollo de estos modelos se centra en el análisis de la seguridad de estructuras de hormigón en masa y armado. La mayor parte de los modelos se basan en la teoría de daño continuo y utilizan el método de los elementos finitos para la solución numérica. Los modelos de daño se han extendido y aplicado también con éxito al análisis de diversas estructuras de edificios históricos. Los desarrollos más recientes de estos modelos en la EICB incluyen la predicción de fenómenos de localización en estructuras de hormigón y el análisis del comportamiento no lineal de estructuras con materiales compuestos. De todos estos modelos se presentan en el artículo unas breves pinceladas, las aplicaciones más relevantes y las referencias donde pueden encontrarse los detalles sobre cada caso.

  Abstract
  El artículo es una panorámica de los aspectos teóricos y algunas aplicaciones prácticas de los modelos de fractura desarrollados por diversos grupos [...]

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• A finite element model for fluid–structure interaction problems involving closed membranes, internal and external fluids

  P. Ryzhakov, E. Oñate

  Comput. Methods Appl. Mech. Engrg., (2017). Vol. 326, pp. 422-445

  
  

  Abstract

  In this paper we propose a Finite Element model for analyzing closed membranes (“bags”) interacting with internal and external (surrounding) fluids. The approach is based on embedding a Lagrangian monolithic model describing the membrane containing an internal fluid into an Eulerian external fluid model. The combination of kinematic frameworks allows us to accurately track the location of the membrane and naturally represent flow variables discontinuities across it. In order to obtain stable coupling for membrane materials with low density, a slight fluid compressibility is assumed. The coupling between the membrane and the internal fluid is automatically accounted for by a monolithic set-up. The filled membrane and the external fluid are coupled in a Dirichlet–Neumann fashion. The model is validated in several numerical examples and its potential application to a civil engineering problem of coast protection via water-filled bag reefs is shown.

  Abstract
  In this paper we propose a Finite Element model for analyzing closed membranes (“bags”) interacting with internal and external (surrounding) fluids. The approach [...]

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