Estudio de impacto de sólidos deformables mediante la simulación por software de elementos finitos
En este trabajo se presenta un procedimiento para el estudio de impacto de sólidos deformables mediante la simulación por software de elementos finitos. Para desarrollar el mencionado procedimiento, se realizó inicialmente un estudio de los diferentes métodos analíticos, computacionales y experiment...
| Autor Principal: | Guardamino León, David Germán |
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| Formato: | Tesis de Licenciatura |
| Idioma: | Español |
| Publicado: |
Pontificia Universidad Católica del Perú
2013
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| Materias: | |
| Acceso en línea: |
http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/4965 |
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| Sumario: |
En este trabajo se presenta un procedimiento para el estudio de impacto de sólidos
deformables mediante la simulación por software de elementos finitos. Para
desarrollar el mencionado procedimiento, se realizó inicialmente un estudio de los
diferentes métodos analíticos, computacionales y experimentales relacionados con
este fenómeno. Con el estudio de los métodos analíticos, se resolvieron problemas
básicos de impacto longitudinal, transversal y torsional en vigas con diferentes
objetos proyectiles. Adicionalmente, mediante el estudio de los métodos
computacionales, se realizaron las simulaciones de los mismos problemas básicos
utilizando el software de elementos finitos ANSYS v14. Los resultados obtenidos
mediante simulación fueron comparados con los resultados de los métodos
analíticos y de otros autores encontrando que los métodos computacionales brindan
resultados más confiables debido a que consideran efectos geométricos, inerciales,
y no lineales. Adicionalmente, se encontró que para impactos a bajas velocidades el
método de integración implícita en el tiempo es el más adecuado y el explícito lo es
para impacto a altas velocidades. Finalmente, se determinó que para analizar el
fenómeno de impacto es necesario conocer las frecuencias naturales y modos de
vibración del sistema. Estas propiedades definen los parámetros de simulación por
software de elementos finitos tales como el incremento del paso de tiempo (Time
Step) y tiempo de simulación (End Time). Así, con lo anteriormente mencionado, se
elaboró el procedimiento tomando en cuenta el pre-procesamiento, solución y postprocesamiento
del problema. El mencionado procedimiento presenta detalles del
modelo matemático que se debe desarrollar, del análisis del comportamiento
dinámico del modelo desarrollado, de la elección del algoritmo implícito o explícito
para la solución del problema y de la revisión de los resultados obtenidos para
refinar el análisis. Como ejemplo de aplicación del procedimiento desarrollado se
estudia una estructura FOPS (Falling Object Protective Structure) obteniendo
resultados esperados de deformación plástica. |
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