ESTRUCTURAS II. Julio Flórez López

Transcripción

1 ESTRUCTURAS II Julio Flórez López

2 Ingeniería Estructural: Asegurar la integridad de piezas mecánicas y edificaciones bajo la acción de solicitaciones termo-mecánicas Diseño Estructural: Determinar las dimensiones y propiedades de los componentes estructurales de una pieza mecánica o edificación para que pueda soportar una fuerzas externas dadas Ingeniería Estructural Análisis Estructural: Determinar como se reparten las solicitaciones externas entre los diferentes componentes estructurales de una pieza mecánica o solicitación conocidas sus dimensiones y propiedades

3 del dominio Sólidos Placas y Cáscaras Vigas Pórticos Modelos estructurales del material Elasticidad Plasticidad l daño y la fractura deformación Pequeñas Grandes (no linealidad geométrica) solicitación estáticas dinámicas

4 dx Unidad básica estructural en teoría de sólidos dy dz

5 Unidad básica estructural en placas e dy dx e

6 del dominio Sólidos Placas y Cáscaras Vigas Pórticos Modelos estructurales del material Elasticidad Plasticidad l daño y la fractura deformación Pequeñas Grandes (no linealidad geométrica) solicitación estáticas dinámicas

7 Unidad básica estructural en vigas Eje neutro dx

8 del dominio Sólidos Placas y Cáscaras Vigas Pórticos Modelos estructurales del material Elasticidad Plasticidad l daño y la fractura deformación Pequeñas Grandes (no linealidad geométrica) solicitación estáticas dinámicas

9 Unidad básica estructural teoría de pórticos i j Elemento estructural b entre los nudos i y j

10 del dominio Sólidos Placas y Cáscaras Vigas Pórticos Modelos estructurales del material Elasticidad Plasticidad l daño y la fractura deformación Pequeñas Grandes (no linealidad geométrica) solicitación estáticas dinámicas

11 Modelo elástico del comportamiento mecánico de un material σ E ε

12 del dominio Sólidos Placas y Cáscaras Vigas Pórticos Modelos estructurales del material Elasticidad Plasticidad l daño y la fractura deformación Pequeñas Grandes (no linealidad geométrica) solicitación estáticas dinámicas

13 Modelo elastoplástico perfecto del comportamiento mecánico de un material σ E ε

14 del dominio Sólidos Placas y Cáscaras Vigas Pórticos Modelos estructurales del material Elasticidad Plasticidad l daño y la fractura deformación Pequeñas Grandes (no linealidad geométrica) solicitación estáticas dinámicas

15 del dominio Sólidos Placas y Cáscaras Vigas Pórticos Modelos estructurales del material Elasticidad Plasticidad l daño y la fractura deformación Pequeñas Grandes (no linealidad geométrica) solicitación estáticas dinámicas

16 N P N P

17 PROGRAMA 0 INTRODUCCIÓN PARTE I EL MÉTODO DE RIGIDEZ DIRECTA 1. Cinemática de estructuras aporticadas planas 1.1 Unidad básica estructural en la teoría de pórticos 1.2 Movimiento y matriz de desplazamientos generalizados 1.3 Apoyos, desplazamientos libres y restringidos 1.4 Matrices de generalizadas 1.5 Ecuaciones cinemáticas 2. Estática de estructuras aporticadas planas 2.1 Matriz de fuerzas externas generalizadas, reacciones y fuerzas nodales conocidas 2.2 Matrices de esfuerzos generalizados, principio de los trabajos virtuales y ecuaciones de equilibrio estático

18 3. El método de rigidez directa para estructuras aporticadas planas 3.1 Ecuaciones Resistencia de Materiales para el análisis de vigas 3.2 Ley de comportamiento elástica para un elemento recto de sección constante sin articulaciones internas ni fuerzas intermedias 3.3 Formulación del problema de pórticos planos elásticos 3.4 Matriz de rigidez ampliada para un elemento recto de sección constante sin articulaciones internas 3.5 Resolución del problema por el método directo 3.6 Matriz de rigidez reducida y método del ensamblaje 4. Estructuras aporticadas planas con articulaciones internas y/o fuerzas 4. Estructuras aporticadas planas con articulaciones internas y/o fuerzas en los elementos 4.1 Ley de comportamiento elástica para un elemento recto de sección constante sin articulaciones internas con fuerzas intermedias 4.2 Matriz de fuerzas externas generalizadas equivalentes 4.3 Análisis de una estructura aporticada plana con fuerzas en los nudos y los elementos 4.4 Ley de comportamiento elástica para un elemento recto de sección constante con articulaciones internas 4.5 Análisis de una estructura aporticada plana en el caso general

19 5. Análisis de estructuras aporticadas elásticas tridimensionales 5.1 Cinemática de pórticos tridimensionales 5.2 Estática de pórticos tridimensionales 5.3 Leyes de comportamiento elásticas para pórticos tridimensionales 5.4 Análisis de pórticos tridimensionales

20 PARTE II TEORÍA DE SÓLIDOS 1. Cinemática de sólidos 1.1 Unidad básica estructural en la teoría de sólidos 1.2 Movimiento y campo de desplazamientos 1.4 Campo de infinitesimales 1.5 Ecuaciones cinemáticas 1.6 Sólidos en planas 2. Estática de sólidos 2.1 Campos de fuerzas externas en los sólidos, 2.2 Campos de esfuerzos de Cauchy y Principio de Trabajos Virtuales 3. Leyes de comportamiento para sólidos elásticos 3.1 Leyes de Hooke 3.2 Leyes de comportamiento para sólidos en planas 3.3 Leyes de comportamiento para sólidos en esfuerzos planos

21 PARTE III MÉTODO DE LOS ELEMENTOS FINITOS 1. Discretización de sólidos bidimensionales mediante elementos finitos triangulares 2. Cinemática de sólidos discretizados bidimensionales 2.1 Movimiento y matriz de desplazamientos nodales 2.2 Matrices de 2.3 Ecuaciones cinemáticas discretizadas 3. Estática de sólidos discretizados 3.1 Matriz de fuerzas externas en sólidos discretizados 3.2 Matrices de esfuerzos de Cauchy 3.3 Ecuaciones de equilibrio 4. Leyes de comportamiento para sólidos discretizados 4.1 Matriz de coeficientes elásticos para solidos en planas 4.2 Matriz de coeficientes elásticos para solidos en esfuerzos planas 5. Análisis de sólidos discretizados por el método de elementos finitos

22 6. Discretización de sólidos tridimensionales mediante elementos finitos prismaticos 6.1 Cinemática de sólidos discretizados tridimensionales 6.2 Estática de sólidos discretizados tridimensionales 6.3 Matriz de rigidez y análisis de estructuras discretizadas tridimensionales PARTE IV: ANÁLISIS DE SÓLIDOS Y ESTRUCTURAS USANDO UN PROGRAMA COMERCIAL DE ELEMENTOS FINITOS: ABAQUS

23 Evaluación: Primer parcial: Parte I capítulos 1, 2 y 3 (25%) Segundo parcial: Parte I capítulos 4 y 5 (25%) Tercer parcial: Parte II y III (25%) Cuarto parcial: Trabajo especial (10%) Quinto parcial: Parte IV (15%)