Análisis estructural

Fuente: Wikipedia. Páginas: 31. Capítulos: Método de los elementos finitos, Análisis de elementos finitos, Método matricial de la rigidez, Método de los elementos finitos en la mecánica estructural, ANSYS, Teorema de Maxwell-Betti, Análisis modal utilizando FEM, Curva elástica, Segundo momento de área, COMSOL Multiphysics, Método iterativo, Hiperestático, Ivo BabuSka, Olgierd Zienkiewicz, Elmer, Teoremas de Castigliano, Línea de influencia, Optimización de topología multifase, Nastran, Altair HyperMesh, Patran, Predimensionado, Método de matriz. Extracto: El método de los elementos finitos (MEF en castellano o FEM en inglés) es un método numérico general para la aproximación de soluciones de ecuaciones diferenciales parciales muy utilizado en diversos problemas de ingeniería y física. El MEF está pensado para ser usado en computadoras y permite resolver ecuaciones diferenciales asociadas a un problema físico sobre geometrías complicadas. El MEF se usa en el diseño y mejora de productos y aplicaciones industriales, así como en la simulación de sistemas físicos y biológicos complejos. La variedad de problemas a los que puede aplicarse ha crecido enormemente, siendo el requisito básico que las ecuaciones constitutivas y ecuaciones de evolución temporal del problema a considerar sean conocidas de antemano. El MEF permite obtener una solución numérica aproximada sobre un cuerpo, estructura o dominio (medio continuo) -sobre el que están definidas ciertas ecuaciones diferenciales en forma débil o integral que caracterizan el comportamiento físico del problema- dividiéndolo en un número elevado de subdominios no-intersectantes entre sí denominados «elementos finitos». El conjunto de elementos finitos forma una partición del dominio también denominada discretización. Dentro de cada elemento se distinguen una serie de puntos representativos llamados «nodos». Dos nodos son adyacentes si pertenecen al mismo elemento finito; además, un nodo sobre la frontera de un elemento finito puede pertenecer a varios elementos. El conjunto de nodos considerando sus relaciones de adyacencia se llama «malla». Los cálculos se realizan sobre una malla de puntos (llamados nodos), que sirven a su vez de base para discretización del dominio en elementos finitos. La generación de la malla se realiza usualmente con programas especiales llamados generadores de mallas, en una etapa previa a los cálculos que se denomina pre-proceso. De acuerdo con estas relaciones de adyacencia o conectividad se relaciona el valor de un conjunto de variables incógnitas