La
siguiente tabla muestra la librería de elementos finitos bi-dimensionales (2-D)
de NX Nastran más importantes:
Elementos área (2-D) en FEMAP
Librería de
elementos 2-D de NX Nastran
Nombre
|
Descripción
|
CSHEAR
|
Elemento
placa cuadrilátero de 4-nodos que trabaja sólo como panel a
cortadura. Se utiliza para analizar placas y cáscaras reforzadas,
tales como paneles en la industria aeronáutica donde las barras (o
vigas) pretensadas soportan las cargas de tracción y los elementos
CSHEAR soportan el esfuerzo cortante, sobre todo si el panel real está
curvado. Soporta tensiones cortantes en su interior, y esfuerzos de
tracción entre nodos adyacentes. El elemento CSHEAR se usa típicamente
en situaciones donde la rigidez de flexión y la rigidez axial de
membrana de la placa es despreciable. Usando un elemento CQUAD4 en
tales situaciones resultaría en un modelo ligeramente rigidizado.
|
CRAC2D
|
Elemento
cuadrilátero que se utiliza para modelizar discontinuidades en
superficies debido a grietas. El elemento 2D permite estudiar
problemas de grietas de tensión plana o deformación plana en los que
NX Nastran calcula los factores de intensidad de tensión KI
y KII.
|
CTRIA
|
Elemento
triangular plano isoparamétrico de 3-nodos con acoplamiento opcional
de rigidez de membrana y de flexión, basado en la formulación de
elementos Shell gruesos de Reissner-Mindlin. Se utiliza en la transición
de malla. Puede ser excesivamente rígido, particularmente trabajando
con cargas de membrana.
|
CTRIA6
|
Elemento
Shell triangular isoparamétrico del alto orden con nodos intermedios
(6-nodos por elemento) con acoplamiento opcional de rigidez de
membrana y de flexión. Se usa en transiciones de malla de elementos
parabólicos.
|
CTRIAR
|
Elemento
triangular isoparamétrico de 3-nodos con rigidez de membrana y de
flexión desacopladas. La formulación de rigidez de membrana incluye
el grado de libertad de rotación alrededor del eje normal al
plano del elemento. Se utiliza habitualemnte en la transición de
mallas de elementos CQUADR.
|
CTRIAX
|
Elemento
triangular axisimétrico de alto-orden y hasta 6-nodos que se utiliza
en problemas hiperelásticos totalmente no lineales axisimétricos, es
decir, problemas no lineales con grandes rotaciones y grandes
deformaciones unitarias.
|
CTRIAX6
|
Elemento
axisimétrico triangular isoparamétrico de 6-nodos que se utiliza
para modelizar estructuras 3D sólidas con simetría de revolución de
pared gruesa, sujetas a cargas axisimétricas.
|
CQUAD4
|
Elemento
cuadrilátero plano isoparamétrico de 4-nodos que soporta deformación
plana (sólido plano) y cargas de flexión y cortantes. Se comporta
bien con mallas irregulares, aunque se obtienen buenos resultados con
ángulos entre caras de hasta máximo 45º. Es el elemento más
utilizado de NX NASTRAN para modelizar placas, Shells y membranas.
|
CQUAD8
|
Elemento
Shell curvado isoparamétrico parabólico de alto orden con nodos
intermedios (8-nodos por elemento). Muy útil para mallar superficies
de simple curvatura (cilindros), mientras que el CQUAD4 proporciona
mejores resultados con superficies de doble curvatura (esferas)
|
CQUAD
|
Elemento
cuadrilátero parabólico de alto orden de hasta 9-nodos que se
utiliza en problemas hiperelásticos totalmente no lineales de
deformación plana, es decir, problemas no lineales con grandes
rotaciones y grandes deformaciones unitarias.
|
CQUADR
|
Elemento
isoparamétrico plano de 4-nodos con rigidez de membrana y de flexión
desacopladas. Muestra menos sensibilidad que el CQUAD4 a la distorsión
y a valores extremos del coeficiente de Poisson. Contiene grados de
libertad de rotación alrededor del eje normal al plano de la placa
(“drilling DOF”).
|
CQUADX
|
Elemento
axisimétrico cuadrilátero parabólico de alto orden de hasta 9-nodos
que se utiliza en problemas hiperelásticos totalmente no lineales
axisimétricos de sólidos de revolución, es decir, problemas hiperelásticos
no lineales con grandes rotaciones y grandes deformaciones unitarias.
|
Elemento
CQUAD4
El
elemento CQUAD4 es el elemento más común y más utilizado de NX Nastran para
representar placas, cáscaras y membranas. En FEMAP se puede definir el espesor
de membrana en el elemento, constante o variable en cada nodo (T1, T2, T3 y T4),
los puntos de cálculo de tensiones en el espesor del elemento (por defecto en
la fibra superior e inferior), y datos opcionales como la rigidez de flexión
por unidad de longitud, la relación entre el espesor a cortadura y el espesor
de membrana (por defecto 0.83333), etc..
Definición del elemento
CQUAD4 en NX Nastran for FEMAP
Consideraciones
sobre los elementos CQUADR y CTRIAR
Los
elementos CQUADR y CTRIAR son elementos Shell mejorados que incluyen el grado de
libertad rotacional normal al plano del elemento (que no tiene rigidez asociada
en el elemento placa estandard), lo cual mejora la precisión de cálculo con
cargas de membrana. El programa calcula en los vértices una rigidez rotacional
alrededor del eje normal al plano del elemento y la utiliza en la formulación
de la rigidez del elemento. Nótese que este grado de libertad no se debe
restringir a no ser que los nodos formen parte de un empotramiento.
Comparados
con los CQUAD4 y CTRIA3, los elementos CQUADR y CTRIAR son mucho menos sensibles
a elevados ASPECT RATIOS y valores del coeficiente de Poisson cercanos a 0.5.
Por ejemplo, el elemento CQUADR ofrece mejores resultados que el CQUAD4 en el
estudio de estructuras planas con cargas de membrana y es menos sensible a la
distorsión de la malla y a valores extremos del coeficiente de Poisson. Sin
embargo, no se puede utilizar para el mallado de superficies curvadas. En
general no se deben mezclar elementos con formulaciones diferentes. Por ejemplo,
no se puede modelizar una parte de la estructura con elementos CQUAD4 y CTRIA3 y
otra parte con elementos CQUADR y CTRIAR.
Composites
En
NX Nastran se pueden utilizar los elementos CQUAD4, CQUAD8, CTRIA3 y CTRIA6 para
modelizar composites y materiales no uniformes. Esto permite modelizar placas
con acoplamiento de membrana y flexión con comportamiento elástico. NX Nastran
usa el supuesto de teoría de lámina clásica en la formulación del
comportamiento de elementos shell para materiales laminares composite. En FEMAP
se pueden definir hasta 90 capas de material (180 capas si el composite es simétrico).
Definición de las propiedades
de un elemento Composite en NX Nastran for FEMAP
SÍGUENOS
EN:
|