Modelización de problemas elásticos de láminas delgadas usando elementos sin grados de libertad rotacionales

FLORES FERNANDO G.

Santa Fé

Congreso; ENIEF 06; 2006

Asociación Argentina de Mecácnica Computacional (AMCA)

En este trabajo se muestran distintas modelizaciones de problemas de láminas delgadas y membranas utilizando elementos de láminas sin grados de libertad de rotación. Estos elementos son "no conformes" y las curvaturas se determinan utilizando una parcela de elementos que incluye al elemento y a los vecinos inmediatos. Dos de las ventajas principales de estos elementos sobre los elementos de lámina que incluyen a las rotaciones como grados de libertad son: a)el número total de grados de libertad se reduce sensiblemente (típicamente a casi la mitad) con el consiguiente ahorro en espacio de almacenamiento y tiempo de procesamiento. b)no es necesario utilizar técnicas especiales para el tratamiento del corte transversal para láminas muy delgadas. Las aplicaciones que aquí se presentan incluyen principalmente problemas de cuasi membranas con una bajísima relación entre el espesor y la dimensión característica de la lámina. Los modelos constitutivos incluyen comportamiento isótropo y ortótropo en pequenas deformaciones. Las láminas funcionan principalmente en régimen membranal y uno de los objetivos es precisamente mostrar que el excelente comportamiento membranal de uno de los elementos utilizadas (EBST) permite realizar modelos con un número relativamente bajo de grados de libertad que captan las características principales del comportamiento. Por otro lado debido a la baja rigidez flexional, muchas veces resulta necesitar técnicas especiales para resolver estos problemas (por ejemplo integración implícita de las ecuaciones de movimiento), donde los grados de libertad rotacional presentan problemas o condicionan los esquemas de solución