Documents published in 2004 : Scipedia

Sobre la necesidad de evaluación estructural de las edificaciones
R. Rodríguez

RIDNAIC (2004). Vol. 4, (1)

Abstract
Editorial: Sobre la necesidad de evaluación estructural de las edificaciones
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Identificación de daños en vigas de hormigón experimentales y analíticas utilizando métodologías modales
D. Vázquez, L. Suárez, R. Lopéz

RIDNAIC (2004). Vol. 4, (2)

Abstract
En este artículo se presenta una evaluación de metodologías no destructivas para detectar defectos o daños en estructuras. Todos los métodos se basan en el uso directo o indirecto de las propiedades modales medidas en la estructura sin y con daño. En particular, se evaluó el uso de matrices definidas en términos de un número limitado de frecuencias y modos, entre ellas matrices de rigidez y flexibilidad modificadas. Se usaron dos tipos de modelos en la investigación: modelos experimentales de vigas de hormigón con y sin refuerzo longitudinal y sus correspondientes modelos analíticos creados con el programa de elementos finitos ANSYS. Se construyeron modelos sin daño para ser usados como vigas de control y modelos con una y dos grietas superficiales que atravesaban todo el ancho de la viga. Las propiedades modales de las vigas simplemente soportadas se obtuvieron usando una carga impulsiva y el método de Respuesta en Frecuencia. De ambos modelos se obtuvieron los parámetros dinámicos necesarios para calcular la diferencia entre las diversas matrices que caracterizan a las vigas con y sin grietas. Para los casos estudiados se encontró que las matrices de flexibilidad definidas con los tres primeros modos de la viga fueron los indicadores más eficientes. Además se evaluó la posibilidad de usar el cambio en las frecuencias naturales y en los modos de vibración como indicadores de daños, pero los resultados no fueron satisfactorios
Abstract
En este artículo se presenta una evaluación de metodologías no destructivas para detectar defectos o daños en estructuras. Todos los métodos [...]
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Modelación 3-D para análisis e instrumentación sísmica de la represa la Plata, Puerto Rico
F. Gómez, J. Cruzado

RIDNAIC (2004). Vol. 4, (2)

Abstract
El presente trabajo propone una manera analítica de identificar la localización más adecuada para localizar la instrumentación de Movimiento Fuerte en la represa La Plata en Toa Alta, Puerto Rico. Un modelo tridimensional de elementos finitos fue desarrollado considerando la estructura (represa), el efecto estático y dinámico del agua y el suelo bajo su fundación. Pruebas sencillas para obtener las propiedades dinámicas del concreto y la roca fueron implementadas en el sitio. Tres modelos fueron definidos a través de relaciones de módulos entre el hormigón y la roca de 1, 3.7 y 12.4. Los análisis de los modelos fueron desarrollados en el dominio del tiempo usando un registro artificial de aceleraciones diseñado para la región y diferentes valores de amortiguamiento. Los criterios para localizar la instrumentación fueron: la ubicación de los desplazamientos máximos, la ubicación de las aceleraciones máximas, la captura de los tres primeros modos de vibración de la represa y la aparición del efecto de balanceo (rocking). Dichos puntos estuvieron en general hacia la cresta de la represa en la cercanía del edificio de oficinas. El análisis permitió ubicar la instrumentación de una manera racional y observar la variación de los esfuerzos de tensión en el concreto y aparición de fisuras para las diferentes relaciones de módulos usadas. También se llevo a cabo el trabajo de campo para la instalación de los acelerómetros.
Abstract
El presente trabajo propone una manera analítica de identificar la localización más adecuada para localizar la instrumentación de Movimiento Fuerte en la represa La Plata [...]
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Diseño sísmico de estructuras de contención en suelos granulares
R. Terzariol, G. Aiassa, P. Arrúa

RIDNAIC (2004). Vol. 4, (2)

Abstract
Se evalúan los empujes activos dinámicos de suelos sobre estructuras de contención del tipo de gravedad, analizando la naturaleza del problema, evaluando los diferentes tipos de falla, y el comportamiento de estas estructuras bajo las hipótesis de desplazamientos despreciables y de desplazamientos predeterminados. Se examina la influencia y la relación entre los parámetros que intervienen en la formulación de Mononobe y Okabe. Se presentan expresiones simplificadas de cálculo de empuje dinámico activo y se propone una nueva formulación simplificada aplicable para los niveles de acción sísmica probable en Argentina. Finalmente, se presenta un ejemplo numérico de aplicación, formulando sugerencias aplicables al diseño sismorresistente de estribos y muros de gravedad.
Abstract
Se evalúan los empujes activos dinámicos de suelos sobre estructuras de contención del tipo de gravedad, analizando la naturaleza del problema, evaluando los diferentes [...]
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Simulación numérica y estudio paramétrico de un método térmico para la detección de daños en metales y materiales compuestos tipo carbono-carbono
A. Chaves, S. Coutin, F. Just

RIDNAIC (2004). Vol. 4, (2)

Abstract
Esta investigación se propuso estudiar la factibilidad de aplicar un método térmico como alternativa para detectar daños en materiales compuestos tipo Matriz de Carbono-Fibra de Carbono. Se estudian los cambios mostrados en los perfiles de temperatura cuando se hace pasar un flujo de energía calorífica a través de un material. Estos cambios se usan como criterio para localizar el daño. Usando el método de elementos finitos se modelaron placas de aluminio y material compuesto, lográndose validar el método analíticamente. Se evaluó la influencia de varios factores en la sensitividad del método, tales como: la profundidad del daño, el intervalo de detección del daño y las dimensiones geométricas del daño.
Abstract
Esta investigación se propuso estudiar la factibilidad de aplicar un método térmico como alternativa para detectar daños en materiales compuestos tipo Matriz de Carbono-Fibra [...]
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Evaluación del estado de los puentes de acero de la red vial de Colombia
E. Muñoz, E. Valbuena

RIDNAIC (2004). Vol. 4, (2)

Abstract
Este artículo pretende estudiar en detalle el estado y los daños típicos de los puentes en acero y en estructura mixta (acero y concreto) de la Red Vial Nacional de Colombia. El estudio está basado en la evaluación del inventario y las inspecciones realizadas por el Instituto Nacional de Vías (Invias) desde el año de 1996, a través del Sistema de Administración de Puentes de Colombia (Sipucol). El artículo se divide en dos (2) partes: en la primera se presenta una descripción de las diferentes tipologías de los puentes en acero basados en el módulo de inventario del Sipucol y en la segunda el estado y los daños típicos de los componentes principales. De los doscientos cuarenta y cuatro (244) puentes en acero que hacen parte de la Red Vial Nacional, se encontraron deficiencias estructurales, corrosión generalizada y parcial, infiltración, detallado no adecuado de las uniones, identificación de problemas de fatiga en uniones y regular calidad de las uniones soldadas. Este documento constituye una base para una futura y más completa investigación, con el objeto de avanzar en el tema de la inspección detallada y conservación de puentes de acero, estructuras vitales en la infraestructura vial.
Abstract
Este artículo pretende estudiar en detalle el estado y los daños típicos de los puentes en acero y en estructura mixta (acero y concreto) de la Red Vial Nacional de Colombia. [...]
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Metodología para calcular la respuesta de estructuras con amortiguadores viscosos
J. Arroyo

RIDNAIC (2004). Vol. 4, (2)

Abstract
La cantidad de amortiguamiento en los sistemas estructurales se puede aumentar debido a la adición de amortiguadores lineales viscosos, produciendo un sistema con amortiguamiento no clásico. Es decir, debido a los amortiguadores viscosos añadidos se produce una matriz global de amortiguamiento llena. Esta condición no permite la aplicación de la común y bien conocida técnica de análisis modal que se basa en el uso de los modos de vibración para desacoplar las ecuaciones de movimiento y así simplificar el cálculo de la respuesta de la estructura, (Kusainov y Clough, 1988.), (Veletsos y Ventura, 1986), (Singh y Ghafory-Ashtiany, 1986). En este artículo se presenta un método para obtener la respuesta de una estructura con amortiguadores viscosos utilizando la transformación canónica de las ecuaciones de estado. Las ecuaciones de estado son transformadas en ecuaciones que pueden ser resueltas en el dominio de los números reales. Se presenta un ejemplo y los resultados son comparados contra los resultados obtenidos con las ecuaciones de estado resueltas en el dominio de los números complejos.
Abstract
La cantidad de amortiguamiento en los sistemas estructurales se puede aumentar debido a la adición de amortiguadores lineales viscosos, produciendo un sistema con amortiguamiento [...]
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Asentamientos y esfuerzos verticales en suelos que soportan cargas verticales de distribución arbitraria
J. Rodríguez-Gutiérrez, J. Aristizabal-Ochoa

RIDNAIC (2004). Vol. 4, (2)

Abstract
Se propone un modelo para el cálculo de asentamientos y esfuerzos verticales en suelos sometidas a cargas verticales distribuidas en el plano horizontal en áreas de forma arbitraria. El modelo permite determinar los asentamientos elásticos o inelásticos y los esfuerzos verticales en cualquier un punto debajo del área cargada. Dos tipos de variación del módulo de elasticidad del suelo son utilizados: 1) el módulo varía linealmente con la profundidad; 2) el módulo varía con la intensidad del esfuerzo vertical. Se obtienen expresiones para los esfuerzos verticales y los asentamientos integrando las fórmulas de Boussinesq para varias distribuciones de presiones bajo la zapata (uniforme, lineal, y parabólica). Se incluyen ayudas de diseño y cuatro ejemplos que demuestran la capacidad y validez del algoritmo propuesto
Abstract
Se propone un modelo para el cálculo de asentamientos y esfuerzos verticales en suelos sometidas a cargas verticales distribuidas en el plano horizontal en áreas de forma [...]
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La peligrosidad de los endicamientos naturales
R. Rocca

RIDNAIC (2004). Vol. 4, (2)

Abstract
Editorial: La peligrosidad de los endicamientos naturales
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Análisis de estabilidad de un modelo semi-implícito de un pozo petrolífero
G. Savioli, M. Morelli, S. Regis, M. Bidner

Rev. int. métodos numér. cálc. diseño ing. (2004). Vol. 20, (1)

Abstract
Se desarrolla un modelo semi-implícito de flujo radial bifásico petróleo-gas hacia un pozo de idrocarburos. Para ello se modifica en forma creativa el modelo black oil basado en el método IMPES. En los simuladores black oil tradicionales el pozo se modela como térmico fuente en las ecuaciones diferenciales aplicando la hipótesis de flujo monofásico. Nuestro modelo, en cambio, representa las condiciones de producción del pozo como condiciones de contorno, considerando el flujo bifásico. Se estudian dos condiciones de producción: caudal total (pétroleo y gas) constante y caudal de petróleo constante. Se comparan los perfiles de presiones y saturaciones para ambas condiciones. Asismismo, se analizan las inestabilidades numéricas generadas por IMPES, obteniéndose las restricciones del incremento temporal. Para caudal total constante, el máximo incremento temporal que suministra estabilidad Atmax, disminuye hasta un mínimo,pero a partir de allñi aumenta con el tiempo de producción. Para caudal de petróleo constante Atmax disminuye a medida que el tiempo de producción aumenta.
Abstract
Se desarrolla un modelo semi-implícito de flujo radial bifásico petróleo-gas hacia un pozo de idrocarburos. Para ello se modifica en forma creativa el modelo black oil [...]
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Formulación de un método de distribución de fuerzas horizontales en edificios altos
C. Recarey, N. Pupo

Rev. int. métodos numér. cálc. diseño ing. (2004). Vol. 20, (1)

Abstract
Se formula un método de distribución de fuerzas horizontales en edificios, el cual incluye el caso de estructuras resistentes verticales con aportación espacial y considera además el efecto del momento flexo-torsor, para las especificaciones de las estructuras resistentes verticales de sección abiertas (denominadas de peredes delgadas con sección abierta). Para lograr este último aspecto se aplicó consecuentemente la teoría de Vlasov. Se aplica el método de los desplazamientos en su forma matricial.
Abstract
Se formula un método de distribución de fuerzas horizontales en edificios, el cual incluye el caso de estructuras resistentes verticales con aportación espacial y considera [...]
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Conducción térmica no estacionaria en una placa circular con borde ligeramente perturbado
C. Rossit, P. Laura, E. Romanelli

Rev. int. métodos numér. cálc. diseño ing. (2004). Vol. 20, (1)

Abstract
La solución matemática de problemas de difusión transitoria es ampliamente conocida en dominios de geomtría convencional y se encuentra disponible en tratados clásicos. Por otro lado, debe admitirse que en muchos casos resulta difícil obtener contornos matemáticamente perfectos, debido a que los procesos de manufactura, conformado o estampado pueden provocar perturbaciones en los mismos. En el presente trabajo se estudia el problema indicado en su título por medio de un enfoque que combina transformación conforme y métodos variacionales que permite determinar en forma aproximada el campo térmico en un disco circular con pequeñas perturbaciones periódicas a lo largo de su contorno.
Abstract
La solución matemática de problemas de difusión transitoria es ampliamente conocida en dominios de geomtría convencional y se encuentra disponible en tratados clásicos. [...]
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Desarrollo de un método semianálítico para el estudio del contacto entre los elementos de fijación y la pieza en procesos de mecanizado
H. Sánchez, M. Estrems, J. Hernández, F. Faura

Rev. int. métodos numér. cálc. diseño ing. (2004). Vol. 20, (1)

Abstract
Los sistemas de fijación en los procesos de mecanizado desempeñan un importante papel debido a sus funciones de posicionamiento, sujeción y apoyo del material de trabajo. Un inadecuado diseño de estos elementos podría causar daños sub-superficiales por indentación sobre la pieza e imprecisiones en su posicionamiento a medida que se incrementa la fuerza de apriete. Con el objeto de obtener un diseño óptimo de los elementos de fijación se ha desarrollado u método semianalítico, de mayor sencillez de implementación y menor tiempo de cálculo que otros métodos,para la determinación de la distribución de presiones de contacto entre la pieza y los elementos de fijación. A partir de la distribución de presiones, se ha o btenido los mapas isotensionales en la subsuperficie de la pieza, que proporcionan la información necesaria para la mejora del diseño de los elementos de fijación.
Abstract
Los sistemas de fijación en los procesos de mecanizado desempeñan un importante papel debido a sus funciones de posicionamiento, sujeción y apoyo del material de trabajo. [...]
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Consideraciones sobre la aplicación del método de Ritz en la teoría de placas anisótropas
L. Nallim, R. Grossi

Rev. int. métodos numér. cálc. diseño ing. (2004). Vol. 20, (1)

Abstract
En este trabajo se realizan ciertas consideraciones sobre las integrales curvilíneas que intervienen en el planteamiento de los problemas de contorno y autovalores que describen el comportamiento estático y dinámico de placas anisótropas con contornos elásticamente restringidos. También se realizan consideraciones sobre las condiciones de contorno en la aplicación del método de Ritz.
Abstract
En este trabajo se realizan ciertas consideraciones sobre las integrales curvilíneas que intervienen en el planteamiento de los problemas de contorno y autovalores que describen [...]
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Modelado de la inestabilidad de sólidos celulares en compresión
A. Pernich, F. Flores, L. Godoy

Rev. int. métodos numér. cálc. diseño ing. (2004). Vol. 20, (1)

Abstract
En este trabajo se utliza el método de elementos finitos para estudiar el comportamiento de estructuras celulares formadas por celdas hexagonales, bajo compresión en una dirección, con el fin de obtener los valores de los parámetros macroscópicos que definen a un sólido continuo equivalente. Estos parámetros se obtienen a partir de las respuestas calculadas para varias configuraciones de geometría. Estudios parámetros se obtienen a partir de las respuestas calculadas para varias configuraciones de geometría. Estudios comparativos de diferentes configuraciones permiten identificar el tamaño óptimo de panal para obtener una adecuada caracterizción macromecánica a partir de un ensayo de compresión unidimensional. Se hace un estudio de la conveniencia de utilizar un análisis lineal de autovalores o métodos de continuación.
Abstract
En este trabajo se utliza el método de elementos finitos para estudiar el comportamiento de estructuras celulares formadas por celdas hexagonales, bajo compresión en una [...]
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Modelo para el análisis de miembros estructurales compuestos con deslizamiento relativo
J. Blanco, D. Murià-Vila, J. S.

Rev. int. métodos numér. cálc. diseño ing. (2004). Vol. 20, (2)

Abstract
En este trabajo se estudian miembros estructurales compuestos en los que pueden existir deslizamientos relativos entre las partes que los forman. Comúnmente,para calcular las fuerzas en los elementos componentes, se acepta como hipótesis de análisis la adherencia perfecta entre los distintos materiales, sin embargo, esto puede originar errores importantes en varios casos y conducir a un diseño inadecuado del miembro. Para evaluar este problema se han desarrollado modelos de fibras viga-columna basados en el método de las diferencias finitas que permiten considerar el deslizamiento entre elementos. Sin embargo,estos modelos emplean procedimientos numéricos que parten de un extremo articulado en el miembro y requieren localizar una sección donde los deslizamientos en la interfaz sean nulos, lo cual limita las condiciones de frontera y estados de carga que se pueden considerar. Además, se producen complicaciones numéricas importantes cuando se incluyen más de dos planos de deslizamientos, incrementando el costo computacional. Por esta razón se desarrolla y calibra un nuevo modelo que resuelve estas limitaciones. Los resultados obtenidos muestran que los miembros compuestos, en donde ocurran deslizamientos relativos entre sus elementos, pueden sufrir degradación de resistencia y rigidez significativa respecto a la respuesta de elementos con adherencia perfecta.
Abstract
En este trabajo se estudian miembros estructurales compuestos en los que pueden existir deslizamientos relativos entre las partes que los forman. Comúnmente,para calcular [...]
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Sensibilidad analítica de respuestas dinámicas de estructuras en teoría lineal y de segundo orden
A. Mosquera, S. Hernández

Rev. int. métodos numér. cálc. diseño ing. (2004). Vol. 20, (2)

Abstract
En este artículo se describe en primer lugar el cálculo de las frecuencias y modos propios de vibración de una estructura de barras en tres dimensiones, tanto en teoría lineal como teniendo en cuenta efectos sde segundo orden. En la actualidad, los métodos más populares de cálculo de sensibilidades en problemas de valores propios utilizan en algún momento del proceso los cálculos por diferencias finitas. Esta es la razón por la cual se presenta una formulación completamente analítica para la obtención de dichas sensibilidades em teoría lineal y de segundo orden. Finalmente se incluyen algunos ejemplos, con el objeto de comparar los resultados análíticos con los que arrojan los cálculos por diferencias finitas.
Abstract
En este artículo se describe en primer lugar el cálculo de las frecuencias y modos propios de vibración de una estructura de barras en tres dimensiones, tanto en teoría [...]
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Un nuevo algoritmo evolutivo para la optimización de una o varias funciones objetivo sujetas a restricciones
S. Botello, A. Hernández, G. Lizárraga, C. Coello

Rev. int. métodos numér. cálc. diseño ing. (2004). Vol. 20, (2)

Abstract
Se presenta un nuevo algoritmo para considerar restricciones en funciones que tienen uno o varios objetivos a optimizar utilizando Algoritmos Evolutivos. El algoritmo aquí propuesto utiliza como base el algoritmo de PAES para controlar la diversidad de individuos en el frente de Pareto empleando una malla, la cual cambia dinámicamente el tamaño de sus celdas y dimensiones del espacio guiándose por las restricciones. Se propone un nuevo modelo que permite que la población evolucione hasta alcanzar las regiones factibles y se acerque al punto óptimo en caso de funciones con sólo un objetivo, o bien que tenga una muy buena dispersión en la región factible en el caso de funciones multiobjetivo. Varios ejemplos han sido utilizados para mostrar el potencial de ISPAES, y se presentan aplicaciones en la optimización de estructuras sujetas a cargas axiales.
Abstract
Se presenta un nuevo algoritmo para considerar restricciones en funciones que tienen uno o varios objetivos a optimizar utilizando Algoritmos Evolutivos. El algoritmo aquí [...]
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Desarrollo de algoritmo de cálculo para implementación del método Rayleigh-Ritz en cálculo de frecuencias naturales de vibración de placas rectangulares con complejidades diversas
D. Felix, D. Bambill, C. Rossit

Rev. int. métodos numér. cálc. diseño ing. (2004). Vol. 20, (2)

Abstract
En el presente trabajo se desarrolla una metología numérica para determinar frecuencias naturales de vibración en placas rectangulares, mediante la aplicación del método variacional 2-3 de Rayleigh-Ritz, recurriendno a conjuntos completos de funciones coordenadas para aproximar la deflexión de la placa. Mediante el procedimiento propuesto se simplifica la construcción del determinante-ecuación que resuelve el problema, se obtienen las matrices correspondientes, evitando el desarrollo de numerosos pasos intermedios, y se logra un considerable ahorro de tiempo y esfuerzo así como una sensible disminución en la posibilidad de generación de errores.
Abstract
En el presente trabajo se desarrolla una metología numérica para determinar frecuencias naturales de vibración en placas rectangulares, mediante la aplicación del método [...]
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Dibujo automático de distribuciones en planta a partir de un grafo de adyacencias
A. Recuero, O. Río, M. Álvarez, M. José

Rev. int. métodos numér. cálc. diseño ing. (2004). Vol. 20, (2)

Abstract
Se presentan algoritmos capaces de automatizar el desarrollo del proyecto arquitectónico por ordenador, llegando hasta la generación automática de esquemas adimensionales de distribución del espacio en las dos dimensiones de la planta de un edificio a partir de las condiciones impuestas por el proyectista. La búsqueda de soluciones para el trazado de esquemas adimensionales de distribución de edificios en planta se ha realizado tratando de reconstruir el proceder del hombre ante este tipo de cuestiones mediante el desarrollo de dos algoritmos : uno para el trazado de los locales exteriores, basado en la división en partes iguales de los lados de la planta. Y un segundo algoritmo para el trazado de locales interiores, basado en una técnica de búsqueda heurística profunda, con evaluación de nodos intermedios y vuelta atrás (backtracking).
Abstract
Se presentan algoritmos capaces de automatizar el desarrollo del proyecto arquitectónico por ordenador, llegando hasta la generación automática de esquemas adimensionales [...]
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Análise elastoplastica de estructuras metálicas utilizando algorítmos de retorno radial
W. Matias Silva

Rev. int. métodos numér. cálc. diseño ing. (2004). Vol. 20, (3)

Abstract
Neste trabalho faz-se uma análise elastoplastica de primeira ordem de estruturas metálicas usando um esquema preditor/corrector para mantener os esforços seccionais sobre una superfície de interaçao que define o estado limite último da seçao transversal. Assume-se que a superfície de interaçao seja contínua, convexa e descrita em funçao dos esforços normal e cortante, dos momentos torsor e fletores. Utiliza-se o método de Newton-Raphson tanto a nível global, para obter a configuraçao de equilíbrio da estrutura, quanto a nível local, para trazer os esforços solicitantes para a superfície de interaçao. A presenta-se alguns exemplos para demonstrar a eficácia do método.
Abstract
Neste trabalho faz-se uma análise elastoplastica de primeira ordem de estruturas metálicas usando um esquema preditor/corrector para mantener os esforços [...]
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Método aproximado para estimar el estado límite último en entramados metálicos esbeltos
A. Agüero, J. Atienza, E. Oñate

Rev. int. métodos numér. cálc. diseño ing. (2004). Vol. 20, (3)

Abstract
El objeto de este artículo es presentar un meétodo práctico para el diseño de estructuras metálicas, basado en un análisis de segundo orden de la estructura con una imperfección geométrica equivalente. Este método se puede enmarcar dentro de los denominados en la literatura anglosajona como “advanced analysis”. Los efectos de segundo orden se obtienen usando las propiedades de ortogonalidad de los modos de pandeo. La imperfección geométrica tiene la forma del primer nodo de pandeo, que se escala adecuadamente empleando una generalización del método de Dutheil.
Abstract
El objeto de este artículo es presentar un meétodo práctico para el diseño de estructuras metálicas, basado en un análisis de segundo orden de la estructura con una [...]
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Análisis de sensibilidad del flameo de puentes de gran vano en casos de frecuencias de vibración simultáneas
J. Jurado, S. Hernández

Rev. int. métodos numér. cálc. diseño ing. (2004). Vol. 20, (3)

Abstract
La carga del viento y, concretamente la condiciónpara que en un puente de gran vano (colgante o atirantado) no se presente el fenómeno de flameo, resulta determinante en el proyecto de este tipo de estructuras. Este artículo explica en primer lugar cómo llevar a cabo el análisis aerolástico de esta inestabilidad, descubriéndose la posibilidad de que aparezcan modos simultáneos de flameo. Como ejemplo se realiza un estudio del puente colgante sobre el estrecho de Akashi, en donde se da esta circunstancia. Por último se muestra un ánálisis de sensibilidad para ver cómo influye en el flameo la alteración de algunas variables de diseño, en particular las inercias a flexión y torsión del tablero.
Abstract
La carga del viento y, concretamente la condiciónpara que en un puente de gran vano (colgante o atirantado) no se presente el fenómeno de flameo, resulta determinante en [...]
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Una forma de aproximar el error en el método EFG
Á. Martín, L. Gavete, B. Alonso, A. Ruiz

Rev. int. métodos numér. cálc. diseño ing. (2004). Vol. 20, (3)

Abstract
Se describe un procediemiento para obtener una aproximación del error a posteriori cusndo se utiliza el método de Galerkin libre de elementos (EFG), que es un método sin malla basado en la aproximación por mínimos cuadrados móviles. El método utilizado es sencillo y permite estiar el error conexactitud. Se resuelven diferentes ejemplos correspondientes al caso de la ecuación de Laplace y de elasticidad lineal.
Abstract
Se describe un procediemiento para obtener una aproximación del error a posteriori cusndo se utiliza el método de Galerkin libre de elementos (EFG), que es un método sin [...]
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El método de puntos finitos para problemas de la dinámica de sólidos
F. Perazzo, J. Miquel, E. Oñate

Rev. int. métodos numér. cálc. diseño ing. (2004). Vol. 20, (3)

Abstract
En este trabajo se desarrolla la formulación del método sin malla de puntos finitos (MPF) para el ánlisis de problemas de la dinámica lineal de sólidos. El método utiliza una aproximación por mínimos cuadrados con una función de ponderación fija y un esquema de colocación puntual. Para resolver el sistema de ecuaciones dependientes del tiempo se han implementado un equema de integración temporal explícita de diferencias finitas centradas. Para mejorar la aproximación de la solución en las regiones cercanas al contorno se utiliza una técnica de estabilización basada en el procedimiento de cálculo finitesimal. Los ejemplos numéricos desarrollados muestran que con esta técnica se pueden corregir las inestabilidades típicas que introduce el procedimiento de colocación puntual, principalmente en aquellos subdominios de interpolación de formas asimétricas.
Abstract
En este trabajo se desarrolla la formulación del método sin malla de puntos finitos (MPF) para el ánlisis de problemas de la dinámica lineal de sólidos. El método utiliza [...]
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Uma formulaçao do MEC para a simulaçao numérica de discontinuidades fortes
O. Venturin

Rev. int. métodos numér. cálc. diseño ing. (2004). Vol. 20, (3)

Abstract
Apresenta-se uma nova formulaçao do MEC (Métododos Elementos de Contorno) para simulaçao numérica de descontinuidades fortes na mecànica de sólidos. Mediante uma decomposiçao adequada do campo de deslocamentos, identiﬁcam-se as distintas escalas em problemas de descontinuidades fortes. No contexto dos problemas de múltiplas escalas, as componentes associadas à regiao onde se concentram as deformaçoes representam o comportamento da microestrutura e correspondem à éscala reﬁnadá (ﬁne scale). A aproximaçao que se obtém eliminando-se a escala reﬁnada da soluçao do problema corresponde à éscala grosseirà (coarse scale). A idéia básica da presente formulaçao consiste em escreverem-se as equaçoes que governam o problema em termos da escala grosseira, mas incorporando as informaçoes da éscala reﬁnadá. As equaçoes integrais do MEC resultantes sao similares às empregadas nas formulaçoes convencionais por colocaçao baseadas em deformaçoes iniciais. Essa similaridade permite que o tratamento numérico seja efetuado sem a necessidade de utilizarem-se técnicas de sub-regioes ou soluçoes hipersingulares. Dessa forma, os códigos computacionais convencionais nao-lineares baseados no MEC podem ser empregados também para o tratamento de descontinuidades fortes sem a necessidade de grandes alteraçoes. Apresentam-se algumas análises numéricas representativas de sólidos elasto-plásticos a ﬁm de ilustrar a eﬁciencia da formulaçao proposta.
Abstract
Apresenta-se uma nova formulaçao do MEC (Métododos Elementos de Contorno) para simulaçao numérica de descontinuidades fortes na mecànica de sólidos. Mediante uma decomposiçao [...]
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Aplicación del método del coeficiente de envejecimiento a problemas reológicos no lineales
M. Ruiz

Rev. int. métodos numér. cálc. diseño ing. (2004). Vol. 20, (4)

Abstract
El estudio de los fenómenos de la fluencia y retracción lineal en un sistema se encuentra razonablemente bien resuelto según diferentes aproximaciones del valor de la integral de Volterra (método del coeficiente de envejecimiento, método paso a paso,...). Sin embargo,existen numerosas ocasiones donde la hipótesis del cálculo lineal se ven superadas, requiriéndose en estudio no lineal del mismo. En este artículo se revisa la literatura clásica de la aproximación lineal y se propone una manera simplificada de abordar la resolución de la integral de Volterra en problemas no lineales (basada en las ideas del coeficiente de envejecimiento y exacta además en una serie de casos). El método se aplica a la resolución de diferentes problemas, tabulando sus soluciones y comparando la desviación respecto de las predicciones lineales.
Abstract
El estudio de los fenómenos de la fluencia y retracción lineal en un sistema se encuentra razonablemente bien resuelto según diferentes aproximaciones del valor de la integral [...]
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Estudio de inestabilidad inicial de paneles con el elemento BST
A. Agüero, J. Atienza, E. Oñate

Rev. int. métodos numér. cálc. diseño ing. (2004). Vol. 20, (4)

Abstract
En el presente artículo se estudia la precisión del elemento BST en análisis de inestabilidad inicial, con objeto de predecir la carga de colapso de paneles metálicos esbeltos. Los resultados obtenidos se comparan con soluciones exactas y las de otro elemento tradicional,el BCIZ. Este elemento se presenta como una herramienta de gran utilidad para el diseño de paneles metálicos esbeltos. En estos se debe tener en consideración el comportamiento no lineal geométrico y mecánico, las tensiones residuales e imperfecciones geométricas. Para la determinación práctica de la carga colapso de paneles metálicos la mayoría de las normas recomiendan emplear un análisis de inestabilidad inicial y la fórmula de Winter. Este análisis de cargas críticas se puede abordar haciendo uso de tabulaciones,el método de la banda finita o el método de los elementos finitos. Se ha seleccionado este último por permitir ajustarse a distintas condiciones de contorno y tipos de carga.
Abstract
En el presente artículo se estudia la precisión del elemento BST en análisis de inestabilidad inicial, con objeto de predecir la carga de colapso de paneles metálicos [...]
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Metodologia de análise para o projeto ótimo de torres de aço com a consideraçao da estabilidade global da estrutura
G. Falcon, J. Silva

Rev. int. métodos numér. cálc. diseño ing. (2004). Vol. 20, (4)

Abstract
Este trabalho apresenta uma metodologia de análise para o projeto ótimo de torres de aço de telecomunicaçoes e de transmissao de energia. O modelo matemático proposto minimiza o peso das torres de aço, sujeito a restriçoes mecanicas e geométricas correntes, tais como restriçoes de tensoes máximas nas barras e de deslocamentos máximos no topo do sistema estrutural. Adicionalmente, propoe-se, tambén, a inclusao de restriçoes que tem por objetivo prevenir o problema referente à instabilidade estrutural. Utiliza-se um algoritmo de direoes viáveis robusto, o qual requer uma configuraçao inicial viável e gera uma seqüencia de configuraçoes úteis-viáveis de menor custo, o que é particularmente apropriado para optimizaçao estrutural. Técnicas usuais de discretizaçao, associadas ao Método dos Elementos Finitos (MEF) sao empregadas para dar respaldo a análise do comportamento estrutural das torres de aço, ao algoritmo de otimizaçao e, bem como, a análise de sensibilidade do projeto no que tange a variaçoes de seus parametros. O comportamento dos modelos estruturais em estudo é investigado a partir de comparaçoes qualitativas, com o objetivo de se gerar estruturas mecanicamente mais eficientes e de baixo custo sem, no entanto, comprometer a segurança das mesmas.
Abstract
Este trabalho apresenta uma metodologia de análise para o projeto ótimo de torres de aço de telecomunicaçoes e de transmissao de energia. O modelo matemático proposto [...]
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El valor del cálculo en los sistemas de ayuda a la toma de decisiones en ingeniería
E. Oñate

(2004). Research Report, Nº PI264

Abstract
El artículo revindica el valor de los métodos de cálculo que se enseñan en las Escuelas de Ingeniería, como herramientas indispensables en los nuevos sistemas de ayuda a la toma de decisiones (SAD). Los SAD integran base de datos, métodos de cálculo y módulos de inteligencia artificial, y su utilización se extiende cada día más para ayuda al diseño y gestión de infraestructuras y servicios de ingeniería. En el texto se describen varios desarrollos y aplicaciones recientes de SAD en ingeniería civil. El artículo acaba con una reflexión sobre los límites de los SAD. The paper stresses the value of the computational methods taught in engineering faculties as indispensable tools within the new decision support systems (DSS). The DSS integrate data bases, computational methods and artificial intelligence modules. They are increasingly used for supporting the design and management of civil constructions and services in engineering. The paper describes recent developments and applications of DSS in civil engineering. The text ends up with a discussion on the limits of the DSS.
Abstract
El artículo revindica el valor de los métodos de cálculo que se enseñan en las Escuelas de Ingeniería, como herramientas indispensables [...]
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Higher-Order Simulations: Strategic Investment under Model-Induced Market Structures
G. Peffer, B. Llacay

(2004). Technical Report, IT439

Abstract
The trading and investment decision processes in financial markets becomes ever more dependent on the use of valuation and risk models. In certain, cases such as risk management, modelling practice has become so homogeneous that one is led to ask about the effect this has on the price formation process. Furthermore, should stable price patterns emerge from this, can sophisticated investors who have private information about the use and characteristics of these models make superior gains? The aim of this article is to test this hypothesis in a stylised market environment, where a strategic trader who trades on information about the valuation and risk management models used by competitors. Results show that for our particular market setting, such a strategy has an advantage over those that do not use this information.
Abstract
The trading and investment decision processes in financial markets becomes ever more dependent on the use of valuation and risk models. In certain, cases such as risk management, [...]
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Modelo evolutivo del impacto de técnicas VaR en los mercados financieros
B. Llacay, G. Peffer

(2004). Research Report, Nº PI260

Abstract
Recently, some authors have warned of the increasingly widespread use of risk management techniques by financial institutions, arguing that this can cause the market to become more unstable. To analyse these claims, we present a model based on evolutionary game theory of a financial market, where part of the investors use the VaR technique to manage their risk. We study the evolution of this market through simulation, and we confirm that the use of risk management models can induce instability regimes in the market, characterised by sudden changes in the asset price and sharp increases in the volatility.
Abstract
Recently, some authors have warned of the increasingly widespread use of risk management techniques by financial institutions, arguing that this can cause the market to become [...]
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On application of robustness test for error estimators to patches near kinked boundaries in three dimensional problems: Part I: Formulation
B. Boroomand, F. Mossaiby

(2004). Research Report, Nº PI250

Abstract
In this part of the paper we shall use the formulation given in the first part to assess the quality of recovery based error estimators using two recovery methods, i.e. Superconvergent Patch Recovery (SPR) and Recovery by Equilibrium in Patches (REP). The recovery methods have been shown to be asymptotically robust and superconvergent when applied to two dimensional problems. In this study we shall examine the behavior of the recovery methods on several three dimensional mesh patterns for patches located either inside or at boundaries. This is performed by first finding an asymptotic finite element solution, irrespective of boundary conditions at far ends of the domain, and then applying the recovery methods. The test procedure near kinked boundaries is explained in a step by step manner. The results are given in a series of tables and figures for various cases of three dimensional mesh patterns. It has been experienced that the full superconvergent property is generally lost due to presence of boundary layer solution and the definition of the recoveries near boundaries though the results of the robustness test is still within an acceptable range.
Abstract
In this part of the paper we shall use the formulation given in the first part to assess the quality of recovery based error estimators using two recovery methods, i.e. Superconvergent [...]
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On application of the finite point method to heat and elasticity problems
B. Boroomand, A. Tabatabaie, E. Oñate

(2004). Research Report, Nº PI249

Abstract
A stabilized version of the Finite Point Method (FPM) is presented. A source of instability due to the evaluation of the base function using a least square procedure is discussed. A suitable mapping is proposed and employed to eliminate the ill-conditioning effect due to directional arrangement of the points. A step by step algorithm is given for finding the local rotated axes and the dimensions of the cloud using local average spacing and inertia moments of the points distribution. It is shown that the conventional version of FPM may lead to wrong results when the proposed mapping algorithm is not used.It is shown that another source for instability and non-monotonic convergence rate in collocation methods lies in the treatment of Neumann boundary conditions. Unlike the conventional FPM, in this work the Neumann boundary conditions and the equilibrium equations appear simultaneously in a weight equation similar to that of weighted residual methods. The stabilization procedure may be considered as an interpretation of the Finite Calculus (FIC) method. The main difference between the two stabilization procedures lies in choosing the characteristic length in FIC and the weight of the boundary residual in the proposed method. The new approach also provides a unique definition for the sign of the stabilization terms. The reason for using stabilization terms only at the boundaries is discussed and the two methods are compared. Several numerical examples are presented to demonstrate the performance and convergence of the proposed methods.
Abstract
A stabilized version of the Finite Point Method (FPM) is presented. A source of instability due to the evaluation of the base function using a least square procedure is discussed. [...]
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The particle finite element method. An overview
E. Oñate, S. Idelsohn, F. Pin, R. Aubry

(2004). Research Report, Nº PI243

Abstract
We present a general formulation for analysis of fluid-structure interaction problems using the particle finite element method (PFEM). The key feature of the PFEM is the use of a Lagrangian description to model the motion of nodes (particles) in both the fluid and the structure domains. Nodes are thus viewed as particles 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, expressed in an integral from, are solved as in the standard FEM. The necessary stabilization for dealing with the incompressibility condition in the fluid is introduced via the finite calculus (FIC) method. A fractional step scheme for the transient coupled fluid-structure solution is described. Examples of application of the PFEM method to solve a number of fluid-structure interaction problems involving large motions of the free surface and splashing of waves are presented.
Abstract
We present a general formulation for analysis of fluid-structure interaction problems using the particle finite element method (PFEM). The key feature of the PFEM is the use [...]
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