Implementación y validación de un programa basado en el método de elementos finitos para la solución de problemas cuasi-estáticos en cuerpos bidimensionales
El metodo de elementos finitos (MEF) es una herramienta utilizada para la discretiza- ́ cion y an ́ alisis de medios continuos. No obstante, muchos de los programas basados ́ en este metodo requieren licencias costosas y no proporcionan acceso al c ́ odigo ́ fuente. Por tanto, este trabajo d...
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| Published: |
Universidad de Cuenca
2023
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| author | Asmal Rodas, Pedro Miguel Yumbla Cadme, Leonel Octavio |
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| description | El metodo de elementos finitos (MEF) es una herramienta utilizada para la discretiza- ́
cion y an ́ alisis de medios continuos. No obstante, muchos de los programas basados ́
en este metodo requieren licencias costosas y no proporcionan acceso al c ́ odigo ́
fuente. Por tanto, este trabajo de titulacion se enfoca en implementar y validar un ́
programa basado en el metodo de elementos finitos para resolver problemas en cuer- ́
pos bidimensionales bajo condiciones cuasi-estaticas. Para lograr este objetivo, se ́
adapto y modific ́ o un software existente llamado FSIPY a trav ́ es de procesos de ́
depuracion y programaci ́ on, en base a la teor ́ ́ıa de la elasticidad plana. Posterior-
mente, se verifico que el comportamiento de los resultados del software modificado ́
sea similar en terminos de desplazamientos y esfuerzos mediante benchmarking con ́
SAP2000 y ABAQUS. La modificacion del software FSIPY demostr ́ o ser compatible ́
con el analisis cuasi-est ́ atico y mostr ́ o convergencia al aumentar el n ́ umero de elemen- ́
tos, donde se evidencio diferencias relativas en el orden del 1% en t ́ erminos de ́
desplazamientos. Este estudio valido con ́ exito un programa de c ́ odigo abierto y ́
de acceso gratuito, lo que lo convierte en una herramienta util para el desarrollo ́
de nuevos modulos aplicables en diversas ́ areas de la ingenier ́ ́ıa como Ingenier ́ıa
Estructural, Geotecnia, Hidraulica, entre otras. |
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| spelling | oai:dspace.ucuenca.edu.ec:123456789-420352023-06-27T19:03:39Z Implementación y validación de un programa basado en el método de elementos finitos para la solución de problemas cuasi-estáticos en cuerpos bidimensionales Asmal Rodas, Pedro Miguel Yumbla Cadme, Leonel Octavio Zalamea León, Juan Fernando Samaniego Alvarado, Esteban Patricio Ingeniería Civil Elementos finitos Cuerpos bidimensionales CIUC::Informática::Programación::Programación Modular El metodo de elementos finitos (MEF) es una herramienta utilizada para la discretiza- ́ cion y an ́ alisis de medios continuos. No obstante, muchos de los programas basados ́ en este metodo requieren licencias costosas y no proporcionan acceso al c ́ odigo ́ fuente. Por tanto, este trabajo de titulacion se enfoca en implementar y validar un ́ programa basado en el metodo de elementos finitos para resolver problemas en cuer- ́ pos bidimensionales bajo condiciones cuasi-estaticas. Para lograr este objetivo, se ́ adapto y modific ́ o un software existente llamado FSIPY a trav ́ es de procesos de ́ depuracion y programaci ́ on, en base a la teor ́ ́ıa de la elasticidad plana. Posterior- mente, se verifico que el comportamiento de los resultados del software modificado ́ sea similar en terminos de desplazamientos y esfuerzos mediante benchmarking con ́ SAP2000 y ABAQUS. La modificacion del software FSIPY demostr ́ o ser compatible ́ con el analisis cuasi-est ́ atico y mostr ́ o convergencia al aumentar el n ́ umero de elemen- ́ tos, donde se evidencio diferencias relativas en el orden del 1% en t ́ erminos de ́ desplazamientos. Este estudio valido con ́ exito un programa de c ́ odigo abierto y ́ de acceso gratuito, lo que lo convierte en una herramienta util para el desarrollo ́ de nuevos modulos aplicables en diversas ́ areas de la ingenier ́ ́ıa como Ingenier ́ıa Estructural, Geotecnia, Hidraulica, entre otras. The finite element method (FEM) is a tool used for the discretization and analysis of continuous media. However, many of the programs based on this method require expensive licenses and do not provide access to the source code. Therefore, this degree work focuses on implementing and validating a program based on the finite element method to solve two-dimensional body problems under quasi-static conditions. To achieve this goal, an existing software called FSIPY was adapted and modified through debugging and programming processes, based on the plane elasticity theory. Subsequently, the behavior of the results of the modified software was verified to be similar in terms of displacements and stresses by benchmarking with SAP2000 and ABAQUS. The FSIPY software modification proved to be compatible with the quasi- static analysis and showed convergence when increasing number of elements, where relative differences in the order of 1% in terms of displacements were evidenced. This study successfully validated an open-source and free access program, making it a useful tool for the development of new modules applicable in various engineering areas such as Structural Engineering, Geotechnics, Hydraulics, among others. 0000-0003-4756-9387 0000-0002-8728-491X 2023-06-06T20:26:23Z 2023-06-06T20:26:23Z 2023-06-05 submittedVersion http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/42035 spa TI;1291 Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internacional http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ openAccess application/pdf 110 páginas application/pdf Universidad de Cuenca |
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