Estudio comparativo de metodologías para analizar estructuras de vigas que incluyen las no linealidades de Von Kármán

Autores
Beltramo, Emmanuel; Pérez Segura, Martín Eduardo; Roccia, Bruno Antonio; Preidikman, Sergio
Año de publicación
2022
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
En este trabajo se realiza un estudio comparativo de los resultados obtenidos al aplicar distintasvariantes de un modelo de viga para el análisis de estructuras que experimentan grandes desplazamientos y rotaciones. El modelo consiste en una formulación de elementos finitos de viga basada en la teoría de Timoshenko que incluye, de manera consistente, las no linealidades geométricas de Von Kármán. Para resolver las ecuaciones que gobiernan la evolución espacial de la estructura, se adoptan dos descripciones cinemáticas: la primera considerando un marco de referencia absoluto y la segunda uno co-rotacional. El estudio se centra en problemas estáticos considerando, en cada caso, la aplicabilidad y velocidad de convergencia. Los resultados obtenidos muestran concordancia con aquellos expuestos en la bibliografía. Finalmente, se establecen pautas generales sobre el desempeño del modelo presentado.
This article presents a comparative study of the results obtained by the implementation of different alternatives of a beam model for the analysis of structures undergoing large deflections and rotations. The model consists in a beam finite element formulation based on Timoshenko’s theory that includes consistently Von Kármán’s geometric non-linearities. In order to solve the governing equations of the structure, two kinematic descriptions are harnessed: the first one considering an absolute referen- ce frame and the second one considering a co-rotational one. The study addresses static problems and analyses the applicability and convergence speed of each description. Finally, since the findings are in agreement with those published in the literature, general guidelines are established regarding the perfor- mance of the model.
Fil: Beltramo, Emmanuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Departamento de Estructuras; Argentina
Fil: Pérez Segura, Martín Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Departamento de Estructuras; Argentina
Fil: Roccia, Bruno Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología; Argentina
Fil: Preidikman, Sergio. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Departamento de Estructuras; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología; Argentina
Materia
NO LINEALIDAD ESTRUCTURAL DE VON KÁRMÁN
VIGA DE TIMOSHENKO
MARCO CO-ROTACIONAL
ANÁLISIS ESTÁTICO
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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Para resolver las ecuaciones que gobiernan la evolución espacial de la estructura, se adoptan dos descripciones cinemáticas: la primera considerando un marco de referencia absoluto y la segunda uno co-rotacional. El estudio se centra en problemas estáticos considerando, en cada caso, la aplicabilidad y velocidad de convergencia. Los resultados obtenidos muestran concordancia con aquellos expuestos en la bibliografía. Finalmente, se establecen pautas generales sobre el desempeño del modelo presentado.This article presents a comparative study of the results obtained by the implementation of different alternatives of a beam model for the analysis of structures undergoing large deflections and rotations. The model consists in a beam finite element formulation based on Timoshenko’s theory that includes consistently Von Kármán’s geometric non-linearities. 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This article presents a comparative study of the results obtained by the implementation of different alternatives of a beam model for the analysis of structures undergoing large deflections and rotations. The model consists in a beam finite element formulation based on Timoshenko’s theory that includes consistently Von Kármán’s geometric non-linearities. In order to solve the governing equations of the structure, two kinematic descriptions are harnessed: the first one considering an absolute referen- ce frame and the second one considering a co-rotational one. The study addresses static problems and analyses the applicability and convergence speed of each description. Finally, since the findings are in agreement with those published in the literature, general guidelines are established regarding the perfor- mance of the model.
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