Elementos finitos

Ejemplo 4-2: Ménsula bajo peso propio
Analizar la ménsula mostrada en la figura sometida a la acción de su peso propio. Comparar los resultados obtenidos con la solución obtenida por refinamiento de malla. Realizar un análisis de la velocidad de convergencia y compararla con la obtenida en los Ejemplos 4-3 y 4-4. Utilizar elementos triangulares de 3 y 6 nodos y cuadriláteros de 4, 8 y 9 nodos.1) Fig.4.2.a
Se selecciona la dirección de la gravedad aquí se pondrá respecto a lo que el enunciado del problema diga; entonces será la dirección en sentido negativo del eje Y. (fig. 4.2.a)

2) Fig.4.2.b
Se crea la geometría de la laja. (Fig. 4.2.b)
Primer Punto: 0,0
Segundo Punto: 0,2
Tercer Punto: 0,4
Cuarto Punto: 4,3
Quinto Punto: 4,1
Ultimo punto: c

3) Fig.4.2.cSe crea cada una de las superficie de la laja, dirigiéndose al menú mediante la opción Geometry – Create – Surface NURBS. Se etiqueta cada uno de los nodos y elementos (Fig.4.2.c)

4) Se procede a definir los grupos, dependiendo de lo que se va a utilizar; dentro de los cuales se juntan de acuerdo a las condiciones del problema. El dual consta de 3 grupos. Restricción lineal, restricciónpuntual y Superfie. Ya que la carga es su propio peso (Fig.4.2.d)


Fig.4.2.d

5) Con el icono denominado Define Condition; se procede a escoger el tipo de simulación que para este caso es el de estructura. (Symulation type – Structural). Para de una vez en el mismo paso a seguir es desplegar la opción General Data. En esta se selecciona Analysis – Simulation Dimension – 2D plane stress.Pero como es un peso propio nos ubicaremos en Shells-Self weight-y ubicamos a la superficie (Fig. 4.3.e)

Fig.4.2.e
6) Luego se procede a guardar el presente proyecto, realizamos es respectivo mallado, el cual se denota en la grafica (Fig. 4.2.f) y (Fig. 4.2.g)

Fig.4.2.g

Fig.4.2.f
7) Fig.4.2.h
Una vez realizado el mallado, calculamos y nos dará un mensaje de que ha sido unprocedimiento correcto. Luego se procede hacer click en el icono de Postprocess, para poder observar los resultados requeridos; entre ellos tenemos a la izquierda (fig. 4.2.h) el resultado de desplazamiento en y, mientras que a la derecha (Fig.4.2.i) se tiene el resultado de Txy

Fig.4.2.i

Ejemplo 4-3: Laja bajo carga normal
Analizar la laja mostrada en la figura sometida a la acción de una carganormal en un borde. Comparar los resultados obtenidos con la solución obtenida por refinamiento de malla.
Utilizar elementos triangulares de 3 y 6 nodos y cuadriláteros de 4, 8 y 9 nodos.

1) Se selecciona la dirección de la gravedad aquí se pondrá respecto a lo que el enunciado del problema diga; entonces será la dirección en sentido negativo del eje Y. (fig. 4.3.a)

Fig.4.3.a

2)Se crea la geometría de la laja. (Fig. 4.3.b)
Primer Punto: 0,0
Segundo Punto: 0,2
Tercer Punto: 4,1
Cuarto Punto: 4,-1
Quinto Punto: 0,-2
Ultimo punto: c

Fig.4.3 b

3) Se crea cada una de las superficie de la laja, dirigiéndose al menú mediante la opción Geometry – Create – Surface NURBS. Se etiqueta cada uno de los nodos y elementos (Fig.4.3.c)




Fig.4.3.c4) Fig.4.3.d
Se procede a definir los grupos, dependiendo de lo que se va a utilizar; dentro de los cuales se juntan de acuerdo a las condiciones del problema. (Fig. 4.3.d)


5) En el cuadro donde se pone los grupos se procede a mencionar entidades a cada grupo. Por ejemplo: como existe una restricción en el punto B se selecciona la flecha que se encuentra en la grafica y opcion Points yse marca el punto y se lo asigna al grupo de restricciones de color naranja. (Fig. 4.3.e)

Fig.4.3.e

6) Con el icono denominado Define Condition; se procede a escoger el tipo de simulación que para este caso es el de estructura. (Symulation type – Structural). Para de una vez en el mismo paso a seguir es desplegar la opción General Data. En esta se selecciona Analysis – Simulation...