Plantas De Tratamiento

ANALISIS ESTRUCTURAL DE PARÁBOLA HIPERBÓLICO POR MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS

1. INTRODUCCION.
Una de las limitaciones de la mente humana es la incapacidad de asimilar el comportamiento de sus alrededores como una sola operación, por ello se hace necesaria la división de un sistema en componentes individuales llamados elementos, de los cuales es más fácil conocer el comportamiento, y entoncesreconstruyendo el sistema a través de ensamblar los elementos es una forma natural por la cual los ingenieros, los científicos e incluso los economistas proceden para entender el comportamiento del sistema.

2. OBJETIVOS
❖ El objetivo principal es realizar análisis estructural por método de elementos finitos de una estructura hiperbólica
❖ Calcular los desplazamientos nodalesproducidos por la fuerza de ejercida del agua sobre la pared del tanque
❖ Calcular de los esfuerzos en los elementos de la estructura
3. MARCO TEORICO
El Método de Elementos Finitos (MEF) fue desarrollado más por ingenieros usando discernimiento físico que por matemáticos usando métodos abstractos. El método de elementos finitos fue primero usado para la resolución de problemas de análisis deesfuerzos y desde entonces ha sido aplicado a muchos otros problemas como análisis térmico, análisis de flujo de fluidos, análisis piezo- eléctrico, análisis químico y muchos otros, los cuales generalmente involucran la resolución de ecuaciones diferenciales parciales. Básicamente el analista busca hallar la distribución de las variables de campo como el desplazamiento en el análisis de esfuerzo, latemperatura o el flujo de calor en el análisis térmico, la concentración de cierto compuesto en el análisis químico, etc. El MEF es un método numérico que busca hallar una solución aproximada de la distribución de las variables de campo en un dominio para el cual es casi imposible tratarlo analíticamente.

Una descripción poco sofisticada del MEF es la que envuelve el que una estructura esfragmentada en muchos elementos (piezas de la estructura), describiendo el comportamiento de cada elemento en una forma simple y luego reconectando dichos elementos mediante nodos como si estos últimos fueran alfileres o núcleos de pegamento que mantienen los elementos juntos. Este proceso da como resultado un conjunto de ecuaciones algebraicas simultáneas. Por ejemplo en el análisis de esfuerzo estasecuaciones son ecuaciones de equilibrio de fuerzas, en el análisis térmico son ecuaciones de balance de energía, dichas ecuaciones se plantean en los nodos. Debido a que mientras mayor sea el número de nodos (consecuente de elementos y/o de nivel de aproximación) mayor será la exactitud de las soluciones, se hace ineludible la implementación de un computador.

Una descripción más sofisticada delMEF considera una interpolación polinomial de piezas inteligentes. Esto significa que dentro de un elemento una variable de campo como por ejemplo el desplazamiento es interpolado en base al valor que éste tenga en los nodos. Al ensamblar los elementos la variable de campo pasa a ser interpolada para toda la estructura. Los valores más deseados de la variable de campo en los nodos son aquellos queminimizan alguna función, por ejemplo la energía total. Este proceso de minimización genera un conjunto de ecuaciones algebraicas (que pueden ser tanto lineales y no lineales) simultáneas para los valores de la variable de campo en los nodos. El MEF es la base de muchos programas de diseño asistido por computadora y debido al incremento constante de esta tendencia, se hace imperativo el que elingeniero actual conozca cómo funciona.


4. VENTAJAS DEL USO DEL MEF
El poder del MEF se fundamenta en su versatilidad, la estructura en análisis puede tener cualquier forma, sus apoyos y cargas pueden ser arbitrarios. Dicha generalidad no se presenta en los métodos analíticos tradicionales. Por ejemplo el esfuerzo inducido a través de la temperatura es difícil de analizar por medio de los...