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marco teorico para desarrollo de los elementos finitos

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  • Indice general

    1. Aspectos Generales 21.1. Ttulo del Proyecto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.2. Responsables del Proyecto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.3. Fecha . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

    2. Plan de Investigacion 32.1. Planteamineto y Definicion del Plroblema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

    2.1.1. Formulacion del Problema de Investigacion . . . . . . . . . . . . . . 32.1.2. Justificacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32.1.3. Objetivos Generales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42.1.4. Objetivos Especficos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

    2.2. Marco Teorico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

    3. METODO DE INVESTIGACION 63.1. Tipo y diseno de investigacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

    3.1.1. Tipo de investigacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63.1.2. Diseno de investigacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

    3.2. Tecnicas y estrategias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63.2.1. Tecnica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63.2.2. Estrategias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

    Bibliografa 7

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  • Captulo 1

    Aspectos Generales

    1.1. Ttulo del Proyecto

    ELEMENTOS FINITOS APLICADO AL ANALISIS ESTRUCTURAL CON SAP 2000

    1.2. Responsables del Proyecto

    Ejecutor: Raul Roque Huacasi

    1.3. Fecha

    Marzo del 2011

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  • Captulo 2

    Plan de Investigacion

    2.1. Planteamineto y Definicion del Plroblema

    El analisis de estructuras masivas (es decir, aquellas que no pueden se modeladas pormedio de barras, tales como armaduras, los porticos y los arcos) se ha enfocado tradicional-mente desde la perspectiva de la Teora de la Eslaticidad, la cual busca resolver el problemaa partir de la integracion de las ecuaciones diferenciales que gobiernan la cinematica de unsolido elastico. Este tratamiento es posible solo en casos de cuerpos simples. Para estruc-turas complejas se hace necesario apelar a metodos numericos, los cuales tuvieron su apogeoa pertir de la invencion de los computadores digitales. Aunque ya en los inicios del siglo XXse haba desarrollado ampliamente el metodo de diferencias finitas, fue a partir de la mitaddel siglo que comenzo el desarrollo de una alternativa que, para muchos problemas, resultamas eficiente, cual es el metodo de los elementos finitos. Porteriormente se desarrollaronotras tecnicas, tales como el metodo de los elementos de contorno y los metodos sin mal-la. Sin embargo, en la practica usual, el metodo de elementos finitos se ha impuesto parala mayora de los casos practicos. A partir de su consolidacion en el area de Mecanica deSolidos, el metodo se extendio a otras areas de la Fsica, tales como Mecanica de Fludos,las Transferencias de Masa y Calor, el Electromagnetismo, etc.

    2.1.1. Formulacion del Problema de Investigacion

    La investigacion que se llevara a cabo queda definido bajo la siguiente interrogante:Cuales son las caractersticas, aplicaciones de los elementos finitos al analisis estructural?Que sofware se usa en la simulacion de los elementos finitos para algunos casos del analisisestructural?

    2.1.2. Justificacion

    La presente investigacion sera util como material de consulta de los diferentes estudiantesy profesiones de ciencias e ingeniera, pues los elementos finitos da respuestas mas aproxi-

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  • madas que los metodos numericos. Ademas, en este trabajo analizaremos casos particularesdel analisis estructural.

    2.1.3. Objetivos Generales

    Estudiar las caractersticas de los elementos finitos aplicados al analisis estructuralmediante el uso del SAP 2000

    2.1.4. Objetivos Especficos

    Estudiar el desarrollo de los elementos finitos.

    Estudiar el analisis estructural en problemas generales.

    Estudiar la aplicacion de los elementos finitos al analisis estrutural.

    Estudiar y aplicar todo los antes mencionado en el SAP 2000

    2.2. Marco Teorico

    1. REVISION DE CONCEPTOS BASICOS

    1.1 Introduccion

    1.2 Ecuaciones cinematicas de sistemas discretos

    1.3 Metodos variacionales

    1.4 Metodo directo de rigidez

    2. TENSION AXIAL SIMPLE

    2.1 Introduccion

    2.2 Formulaciones exactas y aproximadas

    2.3 Formulacion del elemento finito

    2.4 Formalizacion y condiciones del metodo

    3. TENSION Y DEFORMACION PLANAS

    3.1 Definiciones

    3.2 Elemento triangular de deformacion constante

    3.3 Elemento rectangular de cuatro nodos para tension y deformacion planas

    3.4 Elemento triangular de deformacion lineal

    4. TRATAMIENTO DE PROBLEMAS DINAMICOS

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  • 4.1 Introduccion

    4.2 Estructuras en tension axial simple

    4.3 Ecuaciones de elastodinamica

    4.4 Matriz de masa consistente

    5. APLICACION

    5.1 Introduccion al SAP 2000

    5.2 Algunos ejemplos de aplicacion

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  • Captulo 3

    METODO DE INVESTIGACION

    3.1. Tipo y diseno de investigacion

    3.1.1. Tipo de investigacion

    El tipo de investigacion es de tipo cientfico basico. En toda investigacion basica secaracteriza por que los resultados sirven para profundizar los conocimientos del tema deinvestigacion.

    3.1.2. Diseno de investigacion

    El diseno de la investigacion bajo el cual se trabajo, es de tipo descriptivo, de compren-sion, iterpretacion de caracter deductivo y aplicativo.

    3.2. Tecnicas y estrategias

    3.2.1. Tecnica

    La tecnica que se usara en la presente investigacion es basicamente la tenica de lecturaanaltica, esta tecnica consiste en leer un texto de forma pausada, reflexiva y minuciosa, conel proposito de comprender e interpretar resultados cientficos, contenidos teoricos abstrac-tos, para obtener resultados esperados en el presente trabajo de investigacion.

    3.2.2. Estrategias

    Las estrategias que se usara en el presente trabajo de investigacion son los siguientes:

    Busqueda de material que contiene informacion acerca del trabajo de investigacion

    Se hara una clasificacion del material, de manera que se permita liocalizar rapidamenteel ubicar temas de trabajo en el momento oportuno.

    Se reunira todo el material publicado, textos, artculos, paper y busqueda por internet.

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  • Bibliografa

    [1] Hurtado Jorge Eduardo Introduccon al Analisis Estructural por ElementosFinitos

    Universidad Nacional de Colombia

    [2] Florero Sergio SAP2000 en Espanol

    Computers and Structure, California USA.

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