Abstract

En el análisis no lineal lel método de control del desplazamiento estándar es adecuado para simular las respuestas estructurales en snap-through. Sin embargo, dicho método falla cuando la respuesta de la estrutura presenta en la trayectoria de equilibrio el rebote hacia atrás (snap-back), puntos de retorno (returning points) y lazos (loopings). Por lo tanto, la elección del parámetro a ser controlado es de fundamental importancia para la obtención de la trayectoria del equilibrio . En el presente estudio se propone como parámetro de control la componente de mayor valor absoluto de incremento de desplazamiento en un proceso incrementaliterativo. En las simulaciones numéricas se muestra la capacidad del método aquí propuesto para obtener las trayectorias de equilibrio con altas linealidades geométricas tipologias estructurales.

Abstract

Com o desenvolvimiento tecnológico houve um aumento nos requisitos de projeto que promoveram um conseqüente aumento na necessidade de novos materiais que combinassem propiedades de baixo peso e alta resistencia que atendessem a esses requisitos . Dentre estes materiais, destacam-se os meteriais compósitos por combinar baixo peso e alta rigidez. Assim procura-se neste artigo, através de análises numéricas, descrever a influencia da seqüencia de empilhamento das laminas no comportamento dinamico de uma viga feita de material compósito polimérico reforçado com fibra de vidro.

Abstract

A obtençao da resposta de pontes rodoviárias submetidas ao tráfego de veículos é uma tarefa complexa que envolve, por exemplo, a interaçao entre as propriedades dinamicas dos veículos e da estrutura da ponte. Neste trabalho é apresentada uma metodologia de análise com o objetivo de se avaliarem os efeitos dinamicos provenientes da interaçao entre os pneus dos veículos e as irregularidades do pavimento, definidas a partir de um modelo probabilistico. O modelo matemático é concebido de forma a simular o conjunto do veículo e da ponte, sistema veículo-ponte. Há a participaçao da massa e da rigidez do veículo na definiçao das freqüencias do conjunto e, conseqüentemente, a força de interaçao entre o veículo e a ponte é afetada pela flexibilidade desta. A resposta do sistema veículo-ponte é obtida a partir de um modelo estatístico no domínio do tempo. Simula-se o tabuleiro por elementos finitos unilineares e massas discretizadas nos nós, os veículos por sistemas de massas, molas e amortecedores, e as irregularidades da pista sao definidas por um modelo nao-determinístico com base na densidade espectral do perfil do pavimento. O carregamento é constituído por uma sucessao infinita de veículos igualmente espaçados deslocando-se com velocidade constante sobre o tabuleiro, e a atençao ´éconcentrada na fase permanente da resposta do sistema veículo-ponte. Na sequencia, desenvolve-se um estudo paramétrico para avaliaçao das açoes dinamicas produzidas exclusivamente pela interaçao entre os pneus das viaturas e a superfície irregular do tabuleiro. Observa-se a resposta do sistema veículo-estrutura com base em tabuleiros rodoviários de concreto armado com seçao tipo caixao e inércia constante, em termos de deslocamentos e esfor¸cos nas seçoes onde ocorrem os efeitos máximos. Conclui-se sobre aspectos quantitativos e qualitativos referentes aos efeitos de irregularidades superficiais no tabuleiro sobre o comportamento de pontes rodoviárias submetidas à passagem de veículos.

Abstract

A derivada topológica, que éuma funçao que fornece a sensibilidade de um problema definido em um certo domínio quando um pequeno furo é criado em uma dada posiçao deste, tem se mostrado como uma poderosa ferramenta na obtençao da topologia ótima para uma vasta classe de problemas da física e da engenharia. A grande limitaçao desta metodologia é que, ao criar um furo, nao se pode mais estabelecer um homeomorfismo entre os espaços envolvidos, necessitando-se, portanto, utilizar algum ferramental matemático específico para o cálculo das derivadas. Assim sendo, neste trabalho é apresentada uma forma alternativa para a obtençao da derivada topológica, mediante conceitos de análise de sensibilidade à mudança de forma. Com esta nova metodologia é possível calcular a derivada topológica utilizando todo o procedimento matemático já desenvolvido no contexto da análise de sensibilidade à mudança de forma, conduzindo a uma formulaçao simples e construtiva. Finalmente, a derivada topológica é utilizada na obtençao da topologia ótima em elasticidade bidimensional, de modo a minimizar a energia de deformaçao da estrutura, satisfazendo a equaçao de estado do problema.

Abstract

En este artículo se describe una metodología para la estimación de error mediante elementos con formulación de deformaciones mejoradas y su aplicación a problemas de elasticidad no lineal con deformaciones finitas y de plasticidad infinitesimal. La relacion entre los modos mejorados de deformación y la calidad de la solución de elementos finitos se analiza en el contexto de la estimación de error, cuantificándola mediante la norma enérgetica. A partir de este ánalisis se propone una metodología para la estimación de error con las siguientes ventajas: a) la formulación del estimador es local, b) el cálculo del error se realiza elemento a elemento y c) tiene una interpretación práctica simple. En primer lugar se describe la formulación general del estimador de error. A continuación esta formulación se particulariza para los modelos de elasticidad lineal y no lineal y para modelos de plasticidad con pequeñas deformaciones. En este contexto se pesentan diversas simulaciones computacionales representativas de problemas de elasticidad en 2D y 3D y para plasticidad de von Mises. En ellos se anlaiza tanto la distribución local del error como la tasa de convergencia global.

Abstract

En este trabajo se presenta una explicación geométrica de una medida de forma para triángulos. Esto nos conduce de una manera natural a definir una medida de forma n-dimensional, basada en una medida de forma de tetraedros ya existente.

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Este artículo presenta los resultados del estudio numérico del proceso de combustión latente en flujo directo. La combusti´on latente es una reacción exotérmica sin llama que se propaga en combustibles porosos. El estudio se basa en el modelo transitorio desarrollado en la Universidad de Texas en Austin, pero ampliado con varias modificaciones. En el modelo se resuelven las ecuaciones de conservación de la energía y la masa. La cinética química se modela con un esquema simplificado de tres reacciones. Las ecuaciones diferenciales se discretizan en el espacio y se resuelven en función del tiempo. El modelo no fuerza el equilibrio ni térmico ni químico entre las fases sólida y gaseosa. Las modificaciones más importantes realizadas son la inclusi´on de la transmisi´on del calor por radiación, la incorporación de un nuevo proceso de ignición y la reconsideración de la microestructura de los poros del sólido. El objetivo de las ampliaciones es completar y adaptar el modelo a los experimentos publicados para comparar resultados. El modelo se calibra de nuevo a una velocidad mayor del aire de entrada. Los resultados muestran que se estima adecuadamente la velocidad de propagación del frente de combustión.

Abstract

One of the major difficulties in meshing 3D complex geometries is to deal with non proper geometrical definitions coming from CAD systems. Typically, CAD systems do not take care of the proper definition of the geometries for the analysis purposes. In addition, the use of standard CAD files (IGES, VDA,...) for the transfer of geometries between different systems introduce some additional difficulties. In this work, a collection of algorithms to repair and/or to improve the geometry definitions are provided. The aim of these algorithms is to make as easy as possible the generation of a mesh over complex geometries given some minimum requirements of quality and correctness. The geometrical model will be considered as composed of a set of NURBS lines and trimmed surfaces. Some examples of application of the algorithms and of the meshes generated from the corrected geometry are also presented in this work