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Un buen ejemplo utilizado por Timoshenko es considerar una abrazadera aplicada a una manguera de goma. La manguera se deforma sólo en la zona cercana a la abrazadera. |
La
distancia entre el punto de aplicación de la carga y la zona donde los efectos de la
carga se han disipado se llama "longitud de atenuación". El código ASME
especifica una longitud de atenuación de 2.5<rt para cilindros. Otras fuentes
dan longitudes desde 2 a 4<rt. |
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Las
longitudes de atenuación para vigas en fundaciones elásticas
pueden usarse en estructuras "semi-infinitas" tales como sistemas de piping y
recipientes a presión. |
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La
longitud de atenuación ofrece una idea del mínimo tamaño del modelo. En muchos casos,
otras consideraciones tales como simetrías y puntos de apoyo requieren un modelo más
grande. |
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El
principio de St. Venant es también útil para determinar el nº de elementos requerido en
diferentes áreas del modelo. Basándonos en este principio, sólo áreas dentro de la
longitud de atenuación de la carga aplicada o discontinuidad requieren una malla
refinada. Areas fuera de la longitud de atenuación pueden discretizarse con una malla
grosera. |
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Como regla general, al menos 5 elementos son necesarios a lo largo de la distancia de atenuación. Por ejemplo, si la distancia de atenuación es 1.0 cm, requiere por lo menos 5 elementos de 0.2 cm cada uno. |
Por
ejemplo, en un análisis modal hay que mallar con los nodos necesarios para representar
con precisión los modos de vibración deseados, mallando con dos elementos por onda
respecto al último modo de mayor interés. |
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Es importante recordar que los nodos son la única fuente de información (la información que dan los elementos se deriva de los nodos). Esta guía puede suponer algún trabajo de prueba y error, ya que la forma del modo más alto puede no ser evidente. |
En
áreas normales, tratar de mantener una malla uniforme. El mallado uniforme es fácil de
crear en el ordenador y además los resultados y comportamiento de un mallado uniforme son
más fáciles de interpretar. |
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El mallado no uniforme sólo está justificado en zonas de transición o en regiones de geometría rara. |
Los
elementos cuadriláteros son generalmente más exactos que los triángulos. Esto es
particularmente cierto para elementos sólidos. |
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La
excepción de esta regla se encuentra en el uso de elementos placa en problemas de
flexión pura y en problemas no lineales donde los elementos triangulares se ha demostrado
que dan resultados veraces. |
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Por supuesto que hay situaciones que requieren elementos triangulares como transiciones de malla o limitaciones geométricas. Pero en muchos casos, es preferible usar elementos cuadriláteros. |
Las
tensiones en elementos se derivan de funciones de interpolación basadas en formas
razonables del elemento. |
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Elementos de longitud cero, excesivamente curvados u oblicuos producirán resultados impredecibles o causarán problemas durante la ejecución del programa. |
Los elementos no deben abarcar zonas de cambios de espesor o con discontinuidades geométricas, lo que causaría errores numéricos y resultados inexactos. En estos casos es recomendable añadir nodos adicionales y usar elementos de menor tamaño.
No olvidar definir las propiedades geométricas de los elementos (el área para TRUSS, área y momentos de inercia para BEAM, espesores para PLANE2D y SHELL, etc..).
El módulo de Poisson debe ser inferior a 0.5. Los materiales próximos a este valor requieren elementos especiales.
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