introduccion_abaqus

8/8/2019 introduccion_abaqus

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MMrriiddaa,, VVeenneezzuueellaa..

ABAQUS

PROGRAMA DE

ELEMENTOS FINI TOS


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MANUAL DE USUARIO 1

Centro Nacional de Clculo Cientfico Universidad de los Andes

A A B B A AQQU U S S ee s s uunn p pr r oo g g r r aa mmaa d d ee s s t t iinnaa d d oo aa r r ee s sool l vveer r p p r r oobbl l eemmaa s s d d ee cciieenncciiaa s s ee iinn g g eenniieer r aa y y

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t t ii p poo d d ee p p r r oobbl l eemmaa s s , , d d ee s sd d ee uunn s s iimm p p l l ee aa nn l l ii s s ii s s l l iinneeaa l l hhaa s s t t aa s s iimmuul l aa cciioonnee s s ccoomm p pl l ee j jaa s s nnoo

l l iinneeaa l l ee s s .. A Abbaa qquu s s p poo s seeee uunnaa ee x xt t eenn s saa l l iibbr r eer r aa d d ee eel l eemmeennt t oo s s f f iinniit t oo s s qquuee p peer r mmiit t ee mmood d eel l aa r r

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MANUAL DE USUARIO 2


MMAANNUUAALL DDEE UUSSUUAARRIIOO DDEE AABBAAQQUUSS PPaarr ttee II

Se describe la documentacin disponible, bien sea escrita o en lnea de los manuales de

Abaqus, y luego se describe el archivo de entrada, el cual contiene en una serie de lneasopciones (palabras claves), lneas de datos y lneas de comentarios, que son interpretadas por Abaqus. Este archivo de entrada es un archivo de datos, que puede ser creado usandun editor de texto o desde el preprocesador grfico del programa, tal como Abaqus/Cae. Lgran mayora de los archivos de entrada contienen la misma estructura bsica, por lo tantoen los siguientes prrafos se describen las reglas de sintaxis para su escritura, los conveniousados y las partes que definen un modelo.

PPaarr ttee IIII

El programa de elementos finitos crea durante un anlisis archivos de salidas. Estos tienencomo objetivo mostrar a travs de visualizaciones, o por medio de archivos de texto, losresultados del modelo analizado, as como los posibles errores originados durante unanlisis.

PPaarr ttee IIIIII

Abaqus presenta una extensa librera de elementos finitos, que proporciona una poderosaherramienta para la solucin de una gran variedad de problemas. En este captulo sedescriben las caractersticas ms resaltantes de cada uno de los elementos de la librera.

PPaarr ttee IIVV En este capitulo se describen los tipos de materiales disponibles en Abaqus y contiene una pequea descripcin del comportamiento de los mismos. Los materiales son definidos a partir de la seleccin del material y la definicin de los requerimientos necesarios paraestablecer su comportamiento, adems esta permitido combinar comportamientos demateriales como por ejemplo Elasticidad Plasticidad.

PPaarr ttee VV

En este capitulo se describen los tipos de anlisis disponibles en Abaqus/Standard yAbaqus/Explicit, dichos anlisis estn definidos por: Divisin del problema en steps,especificar un tipo de anlisis para cada step y describir cargas, condiciones de borde y lassalidas requeridas para cada step.


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PPAARRTTEE II

DDEEFFIINNIICCIINN DDEE UUNN MMOODDEELLOO____________________________________________________________________________________

1.1 DOCUMENTACION

1.2 REGLAS DE SINTAXIS PARA EL ARCHIVO DE ENTRADA

1.3 CONVENIOS

1.4 DEFINICION DE UN MODELO


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1.1 DOCUMENTACION ____________ ___

Abaqus tiene a completa disposicin del usuario, por medio de documentacin escrita y enlnea, la informacin concerniente a: tipos de elementos finitos, materiales, procedimientode anlisis, condiciones iniciales, modelado con Abaqus/Cae, ejemplos, tutorial deejemplos, manual de palabras claves, manual de teora, as como la instalacin del programa bajo circunstancias particulares.

1.1 Documentacin Escrita

Se refiere a la informacin contenida en los manuales impresos:

Analysis User`s Manual:Este manual contiene una completa descripcin de loselementos, materiales, procedimientos, especificaciones del archivo de entrada, etc. Este eun documento bsico de referencia tanto para Abaqus/Standard como Abaqus/Explicit. EstManual contempla:

Analysis User`s Manual. Volumen I. Intoduction, Spatial Modeling, execution& Output: Describe el archivo de entrada, sintaxis, convenio de signo, partes de unmodelo, as como los archivos de salidas generados al ejecutar un proceso.

Analysis User`s Manual. Volumen II. Analysis:Ofrece informacin sobre lostipos de anlisis permitidos con Abaqus/Standard o Abaqus/Explicit, las tcnicas deanlisis, mtodos de solucin para resolver problemas lineales y no lineales, ascontrol de la convergencia.

Analysis User`s Manual. Volumen III. Materials:Describe las propiedadesmecnicas elsticas, propiedades inelsticas y propiedades de otros materialescomo, transferencia de calor, propiedades acsticas, propiedades elctricas y propiedades definidas por el usuario entre otras.

Analysis User`s Manual. Volumen IV. Elements:Ofrece informacin sobre losdistintos elementos de la librera, as como la eleccin de los elementos apropiados para el tipo de anlisis. Entre los elementos se tienen elementos continuos,elementos estructurales, elementos rgidos, elementos conectores, elementos con propsitos especiales, y elementos de usuarios.

Analysis User`s Manual. Volumen V. Prescribed Conditions, Constraints &Interactions: Este volumen establece las distintas condiciones que pueden ser impuestas en Abaqus, estas condiciones estn relacionadas con condicionesiniciales, condiciones de borde, carga, constraint, interacciones del tipo contactotanto en Abaqus/Standard como Abaqus/Explicit.

Analysis User`s Manual. Volumen VI. Users Subroutines & ParametricStudies:Se refiere a todas las subrutinas que son definidas por el usuario, as comola definicin de estudios parametritos.


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Example Problems Manual:Este volumen contiene ms de 125 ejemplos detallados, queilustran el uso del programa para problemas comunes, sin embargo algunos problemas presentan un grado de dificultad mayor que requieren de la experiencia del usuario. Lo problemas propuestos sirven para dos propsitos: el primero para desarrollar habilidades enAbaqus con casos no triviales, y el segundo, para proporcionar una gua para el usuario qutiene que trabajar con problemas que son relativamente desconocidos.

Keywords Reference Manual. Volumen I (A - H), Volumen II (I Z):Este volumencontiene una completa descripcin de todas las palabras claves del archivo de entrada, tanten Abaqus/Standard como Abaqus/Explicit.

Abaqus/Cae User`s Manual:Este manual ofrece una descripcin detallada de cmo usar Abaqus/Cae para la generacin del modelo, anlisis, visualizacin y evaluacin deresultados.

Getting Started with Abaqus:Este documento contempla un tutorial diseado paraayudar a nuevos usuarios del programa a familiarizarse con Abaqus/Cae, a travs de lacreacin de modelos slidos, shell, y framed, con Abaqus/Standard o Abaqus/Explicit, paraanlisis estticos y dinmicos. Este manual contiene adems, ejemplos completamenteresueltos para proporcionar una gua prctica para el anlisis con Abaqus.

Release notes: Este documento contiene una breve descripcin de las nuevascaractersticas disponibles en el ltimo lanzamiento del paquete Abaqus.

Installation and Licensing Guide:Este documento describe como instalar Abaqus y comoconfigurar la instalacin para circunstancias particulares. Algunas de las informaciones presentadas en este libro, las mas relevantes para los usuarios, son dadas en Analysis User`Manual.

1.2 Documentacin en Lnea

Abaqus tiene a disposicin en la pgina:http://grid013.cecalc.ula.ve:2080/v6.6/. Lainformacin contenida en los libros de la ltima versin disponible.

1.2 REGLAS DE SINTAXIS PARA ARCHIVOS DE ENTRADA_____ __________

Referencia:Anlisis Users Manual, Vol. I: Introduction, section 1.2.1

En esta seccin se describen las reglas de sintaxis que gobiernan los archivos de entradaque son ledos por el programa de elementos finitos Abaqus. Existen tres tipos de lneaslneas de palabras claves, lneas de datos y lneas de comentario.

Lneas de palabras claves: Estas lneas introducen palabras claves y a menudo parmetros conocidos por el programa, las cuales se encuentran en frases separadas


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por comas. Los parmetros son usados para definir el comportamiento de unaopcin.

Lneas de datos: Se usan para la entrada de datos que pueden ser numricos oalfanumricos.

Lneas de comentarios: Son lneas que se utilizan para escribir comentarios en elarchivo de entrada.

Las palabras claves y parmetros son definidos en el Abaqus Keywords ReferenceManual, el cual describe cada una de las opciones.

1.2.1 Reglas generales para las lneas de palabras claves

Toda lnea debe comenzar con un asterisco (*).*Elastic

Si un parmetro es dado, la palabra clave debe estar seguida por una coma (,). Los parmetros deben estar separados por comas.*Elastic, Type=Isotropic

Una lnea de palabras claves no puede contener ms de 256 caracteres incluyendolos espacios en blancos.

Un espacio en blanco dentro de las lneas de comando es ignorado. Si un parmetro tiene un valor, se usa el signo igual (=). El valor puede ser entero,

real, o carcter.*Elastic, Type= Isotropic, Dependencias=1

Si el ltimo carcter en es una coma, la prxima lnea es interpretada como unacontinuacin de la palabra clave.

*Elastic, Type= Isotropic, Dependencias=1

1.2.2 Reglas generales para las lneas de datos

Las lneas de datos deben ser escritas despus de una Palabra Clave, de esta maneralos datos son asignados a una opcin determinada.

Cuando se tienen un grupo de datos estos deben estar separados por coma (,). Una lnea de datos no puede contener ms de 256 caracteres incluyendo los espacios

en blanco. Una lnea de datos slo debe contener el nmero de datos especificados. Un dato entero no puede ocupar un mximo de 10 dgitos. Un dato real es una cantidad formada por una parte entera y otra fraccionada, para

ello, el punto decimal (.) es usado para definir este tipo de datos. Los nmeros con puntos flotantes pueden ocupar un mximo de 20 espacios

incluyendo el signo, el punto decimal y la notacin exponencial. Un nmero real puede ser escrito de forma exponencial, de ser as, el exponente ser

precedido por E y la opcin (-) o (+) debe ser colocada.


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Una cadena de datos caracter no pueden contener una longitud superior a 80caracteres.

Abaqus permite que los datos puedan ser agrupados, de esta manera se puedeasignar a un grupo de datos las mismas condiciones de borde, las mismas, cargas,material, etc.

1.2.3 Reglas generales para lneas de comentarios

Toda lnea de comentario debe comenzar con doble asterisco (**). ** Anlisis del modelo

Pueden estar localizadas en cualquier parte del archivo de entrada. Son ignoradas por el programa de elementos finitos. Pueden contener cualquier tipo de informacin y se permiten caracteres

alfanumricos y especiales. Una lnea de comentario no puede contener ms de 256 caracteres incluyendo los

espacios en blanco.

1.3 CONVENIOS__________________________________________ _____________


Los convenios que son usados a travs del programa de elementos finitos estn definidos enesta seccin. Los siguientes tpicos son discutidos: Sistema coordenado, grados de libertadunidades y tiempo.

1.3.1 Sistema coordenado

El sistema coordenado usado por el programa de elementos finitos es el sistema cartesianocuyo convenio de signo positivo se muestra en la figura 1, y debe coincidir con la regla dla mano derecha. Abaqus permite elegir otro sistema localmente, ya sea para las salidasreferidas a variables nodales (desplazamiento, aceleracin, esfuerzos, etc.), condiciones dcarga, restricciones y especificaciones de material de las secciones.

Figura 1.1- Sistema coordenado cartesiano.Z

Y

X


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1.3.2 Grados de libertad

El programa considera los grados de libertad que se muestran en la tabla 1.

Tabla 1.1- Grados de libertad considerados por el programa de elementos finitos.

(1) Desplazamiento en x(2) Desplazamiento en y(3) Desplazamiento en z(4) Rotacin a travs del eje x(5) Rotacin a travs del eje y(6) Rotacin a travs del eje z(7) Warping amplitude (para secciones abiertas de elementos beams).(8) Presin de poros(9) Potencial elctrico(10) No usado(11) Temperatura ( concentracin normalizada en anlisis de difusin demasa)(12) Segunda temperatura (para elementos Shell o Beams)(13) Tercera temperatura (para elementos Shell o Beams)(14) Etc.

Para Abaqus las direcciones x y z, coincide con las direcciones globales X Y Z,respectivamente; sin embargo, si una transformacin local es definida a un nodo, lasdirecciones globales coinciden con las direcciones locales definidas.

Para elementos axisimtricos los grados de libertad referidos a los desplazamientos yrotaciones son:

Tabla 1.2- Grados de libertad considerados para elementos axisimtricos.

(1) Desplazamiento en r (2) Desplazamiento en z(5) Rotacin a travs del eje z(6) Rotacin en el plano r - z

Los grados de libertad slo son activados cuando el anlisis lo requiere, ya que cadaelemento finito usa los grados de libertad requeridos. Por ejemplo para elementos slidosen dos dimensiones 2D, se usa nicamente los grados de libertad 1 y 2. Los grados delibertad asociados a cada nodo se refieren exclusivamente a los del elemento finito usado.

1.3.3 Unidades

El programa no especifica las unidades a utilizar, por lo tanto, las unidades elegidas debenser consistentes entre si. Por ejemplo se muestran en la tabla 2, las unidades utilizadas porSistema Internacional de unidades (SI).


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Tabla 1.3- Ejemplo de smbolos y unidades usadas para el Sistema Internacional.

Dimensin Indicador S.I unidadesLongitud L MetroPeso M KilogramoTiempo T SegundoFuerza F Newton

En Abaqus las rotaciones son expresadas en radianes y los ngulos en grados.

1.3.4 Tiempo

Se consideran dos medidas de tiempo: tiempo del paso de anlisis y tiempo total. El tiempodel paso del anlisis es medido desde el comienzo de cada paso partiendo desde ceromientras que el tiempo total es medido de forma acumulada hasta el ltimo paso delanlisis.

1.3.5 Transformacin del sistema coordenado

Una transformacin es usada para definir un sistema local de coordenadas, cuyo objetivoser: definicin de fuerzas concentradas y momentos, desplazamientos y rotaciones. Unsistema local de coordenadas no puede ser usado para definir coordenadas nodales ni propiedades del material.

Normalmente las componentes de desplazamiento y rotacin estn representadas en esistema global cartesiano, sin embargo, cuando un sistema de coordenadas es transformady asociado con un nodo, todos los datos de entrada para fuerzas concentradas, momentodesplazamientos y rotaciones son dadas en el sistema local. Las transformaciones dadas aun nodo deben ser consistentes con sus grados de libertad.

Las siguientes transformaciones son permitidas: Rectangular. Cilndrica. Esfrica.

Los resultados siempre son dados en el sistema global de coordenadas (por convenienciadel postproceso), sin embargo a travs de Abaqus/Cae en el modulo de visualizacin se puede ver e imprimir los resultados en el sistema coordenado que se desee.

1.3.6 Direcciones locales

Para anlisis lineales, las componentes de esfuerzos y deformaciones son dadas por defectoen la direccin del material de la configuracin inicial de referencia. Para anlisis nolineales, las componentes de esfuerzos y deformaciones son dadas en las direcciones de


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material de la configuracin de referencia. Pero en Abaqus Explicit, los esfuerzos ydeformaciones son dados en la configuracin actual.

1.3.7 Convenios usados para las componentes de esfuerzos y deformaciones

El convenio usado para las componentes de esfuerzos y deformaciones es:

Tabla 1.4- Convenios usados para las componentes de esfuerzos y deformaciones.

11 Esfuerzo en la direccin 1 22 Esfuerzo en la direccin 2 33 Esfuerzo en la direccin 3 12 Esfuerzo cortante en el plano 1-2 13 Esfuerzo cortante en el plano 1-3 23 Esfuerzo cortante en el plano 2-3

Las direcciones 1 2 y 3 dependen del tipo de elemento finito a elegir. Para elementosslidos, por defecto las direcciones son las direcciones espaciales globales. Para elementoshell y membrana las direcciones 1 y 2 son las direcciones locales en la superficie del shelo membrana.

1.4. DEFINICION DE UN MODELO EN ABAQUS_________________ _________


1.4.1 Archivo de entradaUn archivo de entrada es un archivo de datos, que puede ser creado usando un editor detexto o un preprocesador grfico tal como Abaqus/Cae. El archivo de entrada consiste enuna serie de lneas que contienen opciones (palabras claves), lneas de datos y lneas decomentarios. La sintaxis para el escritura de archivo esta definida en la seccin 1.2 demanual de usuario. La gran mayora de los archivos de entrada contienen la mismaestructura bsica, por lo tanto en los siguientes prrafos se describen las partes que definenun modelo de elementos finitos:

1. Un archivo de entrada debe comenzar con la opcin*Heading , la cual es usada paradefinir el titulo del modelo a analizar. Cualquier nmero de lneas pueden ser usadas para definir el titulo, y este aparecer como titulo en los archivos de salidas.

2. Despus del titulo, el archivo de entrada contiene una seccin de datos del modelo para definir: nodos, elementos, propiedades de los materiales, condiciones iniciales,etc. El modelo puede ser organizado dentro de un ensamblaje de las partes instadas,es decir utilizando Abaqus/Cae, de esta manera el preprocesador grafico escribe elarchivo de entrada.


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3. Finalmente, el archivo contiene una historia de datos que definen el tipo de anlisis,cargas y salidas requeridas.

Figura 1.2- Componentes de un modelo en Abaqus.

Abaqus chequea el archivo de entrada antes de comenzar el anlisis, de esta manera serevisan las lneas de palabras claves y las lneas de datos, y si existe un error se escribir enel archivo de salida de mensajes. Las opciones de modelado (tipos de elemento, tipos decarga, etc.) son variables en Abaqus/Standard y Abaqus/Explicit, tal que algunas opcioneson variables slo en un tipo de anlisis. Todos los tipos de steps usados en el archivo deentrada deben pertenecer al mismo tipo de anlisis, sin embargo es posible importar unasolucin desde Abaqus/Estndar a Abaqus/Explicit y viceversa. La palabra clave Stepdivide el modelo en dos tipos de datos: datos del modelo e historia de datos como semuestra en la figura 3, es decir, todo lo que esta por encima de la palabra step se refiere alos datos del modelo y lo que aparece a continuacin de la palabra Step son la historia dedatos.

Figura 1.3- Componentes de un modelo en Abaqus.

1.4.2 Data del modelo

Los datos del modelo definen los nodos, elementos, propiedades, tipo de elemento finito ode usuario a usar, condiciones iniciales, etc. La siguiente data debe ser incluida de formaobligatoria dentro del archivo de entrada:

Archivo deentrada

ModuloMaterial ModuloEnsamblaje

ModuloElementos

ModuloCargas

Anlisis

*Heading........

Definicindel modelo

Definicinde la historia

*Step......

*End ste


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1. Geometra: La geometra del modelo es definida por los elementos y sus nodos. Lasreglas y mtodos para definir los nodos y elementos se describen en Anlisis UsersManual, Vol. I: Spatial Modeling, Chapter 2.

2. Propiedades de los Materiales: Las propiedades de los materiales deben estar asociadas a los elementos y dependen del tipo de elemento finito o de usuario autilizar. Las propiedades de los materiales son descritas en Anlisis Users Manual,Vol. III: Materials.

Como datos opcionales se tiene:

1. Partes y un ensamblaje: La geometra de un modelo puede ser definida a travs delmodulo Partes de Abaqus/Cae, las cuales son ensambladas unas respecto a las otras.

2. Condiciones iniciales: Se pueden especificar condiciones iniciales no nulas deesfuerzos, deformaciones, temperatura o velocidad.

3. Condiciones de borde: Condiciones de borde que son impuestas, tales comocondiciones de simetra, desplazamiento o rotaciones.

4. Interacciones: Contacto y otras interacciones entre las partes pueden ser definidas.

5. Definicin de Amplitud: Curvas de amplitud pueden ser definidas para casos en losque se tiene cargas que dependen del tiempo o condiciones de contorno.

6. Continuacin del anlisis: Es posible usar los resultados de un anlisis previo ycontinuar el anlisis con un nuevo modelo o historia de datos.

Figura 1.4- Lneas de datos y palabras claves usadas en un modelo de Abaqus.

*Node1, 0., 0., 0..*Element, Type=CPE4, Elset=E11, 1,2,3,4.

*Solid Section, Material=MAT1, Elset=E1

*Material, Name=MAT1.

*Boundary..

*Heading

Geometra del modelo

Propiedades

Datos del material

Condiciones de borde


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1.4.3 Historia de data

El propsito de un anlisis es predecir la respuesta de un modelo sometido a una cargaexterna. El anlisis en el presente programa de elementos finitos esta basado en el conceptode steps, el cual es descrito en la historia de datos del archivo de entrada. A travs de losSteps se introducen cambios en las condiciones de contorno, en las cargas o el tipo deanlisis, es importante destacar que no existe lmite en el nmero de steps dentro de unanlisis.

Abaqus considera dos tipos de steps que estn ntimamente relacionados con el tipo deanlisis y donde los parmetros requeridos para la Palabra Clave Step difieren, estos sonAnlisis general que puede ser lineal o no lineal, y en Abaqus/Standard anlisis de perturbacin lineal.

El estado de la estructura al final de un Step provee las condiciones iniciales para el prximo paso del anlisis, obtenindose fcilmente simulaciones consecutivas dcondiciones de cargas para un modelo; por ejemplo, se puede obtener la respuesta dinmicde una estructura luego de ser sometida a cargas estticas iniciales. Finalmente, paraconsiderar la historia de datos se debe incluir en el archivo de entrada el tipo de anlisis:

1. Tipo de respuesta: Esta opcin permite definir el tipo de anlisis que se va a utilizar,debe estar escrita inmediatamente despus de la palabra Step.

La siguiente historia de datos puede ser incluida como opcional:

1. Cargas: Se pueden definir cargas externas, por ejemplo cargas concentradas odistribuidas, cambios de temperatura, expansin trmica, etc. Las cargas pueden seraplicadas como una funcin del tiempo, utilizando curvas de amplitud.

2. Condiciones de contorno: Las condiciones de contorno pueden ser incluidas,eliminadas o modificadas.

3. Control de las salidas de resultados: A travs del archivo de entrada se puedesolicitar las salidas requeridas por el usuario, modificndose de un step a otro.

4. Contacto: Superficies de contacto e interacciones de contactos pueden ser aadidas,modificadas o removidas.

5. Activacin/Remocin de elementos y superficies: En Abaqus/Standard partes delmodelo pueden ser removidas o reactivadas de un step a otro.

6. Historia de datos desde un archivo externo: El archivo externo incluye la definicinde la historia de datos. Los datos pueden ser de aceleracin o desplazamiento, (verParte I, seccin 2.2). La Palabra Clave utilizada para definir un archivo externodentro de la opcin Step es: Amplitude.


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Figura 1.5- Palabras claves usadas en una historia de datos de un modelo de Abaqus.

Otros Steps

Primer Step

*StepTitulo del primer step

*Static.

*Dload.

*Node Print...

*End Step

*Step......*End Step

Definicin del procedimiento

Cargas

Salidas requeridas


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PPAARRTTEE IIII

SSAALLIIDDAASS______________________________ ______________________________________________________________________________________________

2.1 INTRODUCCION

2.2 ARCHIVO DE DATOS (.DAT)

2.3 ARCHIVO PARA LA VISUALIZACION DE RESULTADOS (.FIN)

2.4 ARCHIVO DE MENSAJES (.MSG)

2.5 ARCHIVO DE ESTATUS (.STA)


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2.1 INTRODUCCION _____________________________ ___________

El programa de elementos finitos crea durante un anlisis los siguientes archivos de salidasEstos tienen como objetivo mostrar a travs de visualizaciones, o por medio de archivos detexto, los resultados del modelo analizado, as como los posibles errores originados duranteun anlisis:

Un archivo de datos que contiene impresa las salidas solicitadas para el modelo y ladefinicin de la historia generada por el anlisis del proceso impuesto a travs delarchivo de entrada.

Un archivo de salidas de datos que contienen resultados para el postproceso a travsdel modulo de Visualizacin de Abaqus/Cae.

Un archivo de resultados seleccionado para Abaqus/Explicit.

Un archivo de resultados que contiene los resultados que sern visualizados en el postproceso con un software externo, en Abaqus/Explicit este archivo es generado a partir del archivo de resultados seleccionado.

Un archivo de mensajes, que indica si hubo un error y cual es la posible causa delmismo.

Un archivo de estatus, el cual indica el estatus del anlisis.

Abaqus permite crear archivos para restaurar un anlisis, en Abaqus/Standard estosarchivos pueden ser usados para extraer resultados que no fueron pedidos durante elanlisis.

Adems de las salidas que tiene definido Abaqus, existe la posibilidad de solicitar salidasdefinidas por el usuario, as como variables de estado.

Referencia:Anlisis Users Manual, Vol. I: Output, section 4.1.1

2.2 ARCHIVO DE DATOS (.DAT)_______________________ _________________

El archivo de datos (nombre-anlisis .dat) es un archivo de texto que contiene informacinacerca de la definicin del modelo, historia aplicada y cualquier error que sea detectadodurante el anlisis. Este archivo es generado a travs del anlisis del archivo de entrada, y presenta los resultados en forma tabular. La informacin escrita en el archivo, es controladadesde el archivo de entrada, solicitando segn sea el caso, las siguientes salidas:

Esfuerzos Deformaciones Desplazamiento, velocidad y aceleracin


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Contacto Energa Fractura Variables trmicas Variables elctricas Fluidos, medios porosos Variables de estado.

Estas salidas son solicitadas en el Modulo Step, a travs de Abaqus/Cae. Dentro de cadasalida existe un grupo de variables especficas que sern seleccionadas todas o no.Generalmente Abaqus/Cae selecciona por defecto varias de las salidas, segn el anlisisque esta realizando.

2.3 ARCHIVO PARA LA VISUALIZACION DE RESULTADOS (.ODB)____ ____

En Abaqus la base de datos de los resultados de salida son escritos en un archivo neutra binario (nombre-anlisis .odb), el cual es usado para recopilar informacin del modelo ylos resultados del anlisis. El modulo Visualizacin de Abaqus/Cae usa este archivo para lavisualizacin de los resultados, los cuales fueron solicitados en el Modulo Step. Lavisualizacin permite generar contornos de todas las variables solicitadas, la deformada demodelo analizado, animaciones, y graficas de variables contra variables.

El formato del archivo .odb, usa una plataforma independiente. Por defecto los puntosflotantes son escritos en simple precisin, sin embargo pueden ser escritos en doble precisin. Este archivo puede ser abierto desde otra versin de Abaqus/Cae, con laexcepcin de que los generados con la versin 5.8 no pueden ser visualizados en la 6.0; sse esta usando una versin mas vieja de Abaqus/Cae los generados en una versin masreciente no podrn ser visualizados, si ocurre lo contrario los archivos son convertidosdirectamente por el programa al momento de abrirlos.

2.4 ARCHIVO DE RESULTADOS SELECIONADO (.SEL) ________

Abaqus/Explicit genera el archivo de resultados seleccionado (nombre-anlisis .sel) el cualalmacena los resultados seleccionados por el usuario, que son convertidos en el archivo deresultados (nombre-anlisis .fil) para ser usado en el postproceso con otro paquetecomercial.

2.5 ARCHIVO DE RESULTADOS (.FIL) ________

Abaqus genera el archivo de resultados (nombre-anlisis .fil) el cual puede ser ledo por un postprocesador externo que permita hacer grficos X Y o imprimir los resultados de formtabular. El archivo de resultados puede ser usado como un medio para importar resultadosdesde un programa externo.


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2.5.1 Obtencin de las salidas para el archivo de resultados:

En Abaqus/Standard, las variables se eligen desde una lista en Abaqus/Standardoutput variable identifiers, de manera similar como se imprime el archivo de datos.La salida en el archivo de resultados no puede ser requerida en Abaqus/Cae, a travsde la opcin *FILE FORMAT.

En Abaqus/Explicit el archivo de resultados es un archivo de acceso secuencialgenerado desde el archivo de resultados seleccionados. Para convertir el archivo deresultados seleccionado a un archivo de resultado se usa cualquiera de las siguienteslneas: abaqus job=job-name convert=select, abaqus job= job-name convert=all. Elarchivo de resultados seleccionado no puede ser convertido desde Abaqus/Cae.

2.5.2 Formato del archivo de resultados:

El archivo de resultados es organizado como un archivo secuencial, que puede ser escritoen formato binario o formato ASCII. A continuacin se dictan las siguientes caractersticas

El formato ASCII es necesario, si el archivo va a ser ledo por un sistema diferenteal que fue escrito, ya que permite que el archivo de resultados sea transferido entrelos sistema sin tener que traducir la data binaria.

El formato ASCII no es necesario si siempre va a ser utilizado en el mismo sistemao en un sistema que use el mismo formato binario.

Si el archivo de resultados reside siempre en el mismo computador, el formato binario por defecto es usualmente el ms eficiente.

El formato del archivo de resultados en Abaqus/Standard puede ser controladodesde el archivo environment, sin embargo el formato especificado en un anlisisreemplaza lo definido en este archivo. Adems, elascfil (Ver: Anlisis UsersManual execution procedure for ASCII translation of results .fil files, section3.2.9) puede ser usado para convertir un archivo de resultados binarios (nombre-anlisis .fil) en un formato ASCII (nombre-anlisis .fin) despus que el anlisis hasido completado. La lnea de comando usada es: *FILE FORMAT, ASCCII, estalnea no puede ser especificada desde abaqus/Cae.

En Abaqus/Explicit siempre el archivo de resultados se escribe en formato binario,sin embargo este puede ser convertido a formato ASCII usandoascfil.

La precisin de la data escrita en cuanto a los puntos flotantes, dependen de la precisin del ejecutable que genera la data. Abaqus/Standard siempre usa doble precisin para escribir este archivo. En Abaqus/Explicit se puede escribir el archivoen simple y doble precisin.


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2.6 ARCHIVO DE MENSAJES (.MSG) _________________________

El archivo de mensajes (nombre-anlisis .msg) contiene mensajes de diagnsticos o deinformacin acerca del progreso de la solucin. Este archivo es escrito durante la ejecucindel anlisis.

En Abaqus/Standard el archivo de mensajes contiene mensajes diagnsticos o informativoacerca del progreso de la solucin, si cualquiera de estos mensajes escribe errores owarnings, estos tambin son escritos en el archivo de datos. La informacin es la siguientenmero de incremento, tiempo del step, fraccin del step completado, iteraciones, etc. Eusuario puede controlar la informacin escrita para cada step a travs de la opcin *PRINT *PRINT (FRECUENCY, CONTACT, MODEL CHANGE, PLASTICITY, RESIDUAL,SOLVE, , ADAPTATIVE MESH), las cuales en su mayora son definidas usandoAbaqus/Cae.

El archivo de mensajes permite monitorear valores actuales de un punto especificado ygrado de libertad. La palabra clave usada es *MONITOR

En Abaqus/Explicit, el archivo de mensajes escribe informacin slo si ocurren problemasdetectados durante el anlisis. Igualmente se pueden controlar las salidas requeridas.

2.7 ARCHIVO DE ESTATUS (.STA) _________________________

El archivo de estatus (nombre-anlisis .sta) es un archivo de texto que contieneinformacin acerca del progreso del anlisis.

En Abaqus/Standard los datos suministrados al archivo (.sta) contienen la siguienteinformacin: nmero de step, total de iteraciones, tiempo total, tiempo del step, incrementode tiempo, porcentaje ejecutado para el tiempo total del anlisis. La escritura de estearchivo se realiza durante el anlisis, y slo despus de la completacin de cadaincremento. Por lo tanto, este archivo puede ser usado para monitorear el progreso delanlisis. Es importante destacar que este archivo no puede ser controlado.

En Abaqus/Explicit el archivo contiene por defecto la siguiente informacin: propiedadede masa e inercia del modelo, incremento de tiempo inicial, una sinopsis del progreso deanlisis incluyendo el total acumulado de CPU y el tamao de tiempo actual, y un estimadode la memoria requerida para cada step. El usuario puede controlar salidas adicionalescomo la energa cintica, y balance de energa entre otras. La frecuencia con la que eresumen de incrementos es escrito en el archivo de estatus en Abaqus/Explicit depende dela duracin del anlisis en minutos de CPU y de las salidas especificadas en el anlisis. Las posibles opciones usadas son: *PRINT , *PRINT (ALLKE, ETOTAL, CRITICALELEMENT, DMASS).

El usuario puede escribir el valor actual de un punto especificado y el grado de libertadCuando un grado de libertad es monitoreado desde un anlisis usando Abaqus/Standard, l


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misma informacin que aparece en el archivo de estatus es la misma que aparece en elarchivo de mensajes. El monitoreo de los grados de libertad no se aplican a procedimientocon espectros de frecuencia. La palabra clave usada es *MONITOR

2.8 ARCHIVO DE RECUPERACION (.RES) ______________________ _

Abaqus permite recomenzar un anlisis a travs de la opcin *RESTART (READ,WRITE), la cual permite salvar y re-usar la data, controlando la escritura y lectura de lamisma. La data necesaria para recomenzar un anlisis en Abaqus/Standard son contenidasen varios archivos que son generados cuando el usuario solicita la opcin *RESTART, losarchivos son: recomenzar (nombre-anlisis .res), base de datos del anlisis (nombre-anlisis .mdl, nombre-anlisis .stt), partes (nombre-anlisis .prt), y base de datos desalidas (nombre-anlisis .odb). En Abaqus/Explicit estos archivos son: estado (nombre-anlisis .abq), base de datos del anlisis (n nombre-anlisis .stt), partes (nombre-anlisis .prt), y base de datos de salidas (nombre-anlisis .odb). Estos archivos son referidoscolectivamente como archivos de recomenzar, permitiendo que un anlisis pueda sercompletado hasta un cierto instante y luego continuado.

Para mayor informacin ver: Anlisis User`s Manual, section 7.1.1.

2.9 TABLA RESUMEN ______________________ _

A continuacin se muestra una tabla resumen de los tipos de archivos necesarios pararealizar un anlisis, como los generados a travs del mismo:

Tabla 2.1.- Tabla resumen para los distintos archivos en Abaqus.

Tipo de Archivo Definicin ObservacinArchivo de entrada

Inputname.inp Archivo de entrada No hay observacinArchivo de salidas

Job.dat Archivo de impresin de las salidas Job.msg Archivo de mensajes Job.sta Archivo de estatus Job.odb Archivo para la base de datos de la salidas

Creados por defecto, pero suscontenidos soncontrolados por elusuario.

Job.log Archivo de registro No hay observacin Job.fin Archivo de resultados en formato ASCII Job.fil Archivo de resultados en formato binario

No hay observacin

Job.abq Archivo para restaurar un proceso Job.sel Archivo de resultados seleccionados

Archivos paraAbaqus/Explicit

Archivo para la recuperacin de resultados Job.res Archivo para restaurar un proceso Job.stt Archivo para recuperar una solucin

Son creadosautomticamente


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Job.prt Archivo para recuperar una solucin Job.mdl Archivo para recuperar una solucin

por el programa

Archivos necesarios para ejecutar un proceso Job.com Archivo de escritura usado para correr el anlisis. Job.ipm Archivos del programa

No hay observacin

Archivos temporales Job.cid Archivo temporales Job.lck Archivo temporales Job.023 Archivo temporales

Creados durante elanlisis y una vezconcluido son borrados.


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PPAARRTTEE IIIIII

EELLEEMMEENNTTOOSS__________________________________________________________________ __________________________________________________

3.1 INTRODUCCION

3.2 CARACTERISTICAS DE LOS ELEMENTOS

3.3 DIMENSION EN EL ESPACIO DE LOS ELEMENTOS DE LA LIBRERIA

3.4 ELECCION DE UN ELEMENTO APROPIADO PARA UN TIPO DE ANALISIS

3.5 ELEMENTOS SLIDOS CONTINUOS

3.6 ELEMENTOS ESTRUCTURALES

3.7 ELEMENTOS CONECTORES

3.8 ELEMENTOS CON PROPOSITOS ESPECIALES


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3.1 INTRODUCCION __________________________ _________________________

El mtodo de los elementos finitos supone que el comportamiento mecnico de uncontinuo, esta conformado por un nmero finito de partes o elementos. Sobre estas partes oelementos son consideradas las propiedades del material y las relaciones constitutivasdonde a su vez, estos elementos se encuentran conectados entre si por un nmero discretode puntos llamados nodos, localizados en sus contornos.

Abaqus presenta una extensa librera de elementos finitos, que proporciona una poderosaherramienta para la solucin de una gran variedad de problemas. En este captulo sedescriben las caractersticas ms resaltantes de cada uno de los elementos de la librera.

Referencia:Anlisis Users Manual, Vol. IV: Elements

3.2 CARACTERISTICAS DE LOS ELEMENTOS ______________________ _

Referencia:Anlisis Users Manual, Vol. IV: Elements. Section 13.1.1

Cada elemento finito en Abaqus tiene un nico nombre que caracteriza su comportamientoa travs de las siguientes definiciones:

Familia Grados de libertad Nmeros de nodos Formulacin Integracin.

3.2.1 Familia

La siguiente figura muestra las familias de elementos que son usadas en un anlisis deesfuerzos. La mayor diferencia entre las diferentes familias de elementos es la geometraque cada familia asume.

Figura 3.1- Familia de elementos


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La primera letra o letras del nombre de un elemento de la librera indican la familia a la que pertenece.

3.2.2 Grados de Libertad

Los grados de libertad son variables fundamentales calculadas durante un anlisis. Estosgrados de libertad estn ntimamente relacionados con la familia del elemento.

3.2.3 Nmeros de Nodos y Orden de Interpolacin

El orden de interpolacin es determinado por el nmero de nodos usados en el elemento por ejemplo, los elementos que tienen nodos solo en las esquinas usan interpolacin lineal son llamados elementos lineales o elementos de primer orden, figura 3.2a. EnAbaqus/Standard los elementos con nodos intermedios usan interpolacin cuadrtica y sonllamados elementos cuadrticos o elementos de segundo orden, figura 3.2b. Los elementotriangulares o tetradricos modificados, usan interpolacin de segundo orden modificado.

Figura 3.2- Elementos lineales y cuadrticos.

El nmero de nodos es claramente identificado en el nombre del elemento.

3.2.4 Formulacin

La formulacin del elemento se refiere a la matemtica usada para definir sucomportamiento. Abaqus presenta dos opciones, la primera es usada para los anlisis deesfuerzos/desplazamientos y esta basada en la teora Lagrangian. La segunda es la teoraEulerian o espacial, la cual se usa para anlisis de mecnica de los fluidos.

3.2.5 Integracin

Abaqus emplea tcnicas numricas para integrar sobre el volumen de cada elemento, lacuadratura de Gaussian es la ms usada para los elementos. Abaqus evala la respuesta dematerial para cada punto de integracin en cada elemento. Algunos elementos continuos pueden usar integracin completa o reducida, esta decisin puede tener un significativefecto sobre la exactitud de los resultados. Abaqus usa la letra R al final del nombre deelemento para identificar a los elementos que usan integracin reducida.

(a) (b)


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3.3 DIMENSION EN EL ESPACIO DE LOS ELEMENTOS DE LA LIBRERA ___ _


La librera de elementos de abaqus contiene el siguiente rango de dimensin en el espacio: Elementos en una dimensin. Elementos en dos dimensiones. Elementos en tres dimensiones. Elementos cilndricos. Elementos axisimtricos. Elementos axisimtricos con no linealidad.

3.3.1 Elementos en una dimensin

Estos elementos modelan lneas o rectas. Se usan para resolver problemas de transferenciade calor, sistemas acoplados termo-elctricos, sistemas estructurales tipo cercha (truss) yelementos tipo vigas (beam).

3.3.2 Elementos en dos dimensiones

Modelan superficies, membranas y placas. Se usan para resolver problemas de esfuerzos planos, deformaciones planas, deformaciones planas generalizadas, problemas acsticos presin de poros, entre otros.

3.3.3 Elementos en tres dimensiones

Modelan slidos, placas gruesas y conchas. Se usan para resolver problemas que no puedenser resueltos por los elementos en dos dimensiones o cuando las cargas a aplicar soncomplejas.

3.3.4 Elementos cilndricos

Son elementos tridimensionales definidos en el sistema global X Y Z. Estos elementoson usados para modelar cuerpos con geometras circulares o axisimtricas sujetas a cargasno axisimtricas, disponible solo en Abaqus/Standard.

3.3.5 Elementos axisimtricos

Los elementos axisimtricos se usan para modelar cuerpos de revolucin bajo condicionede cargas simtricas axiales. Se tienen elementos axisimtricos regulares que permiten paraaplicaciones estructurales solo cargas axiales y radiales, las propiedades del material pueden ser isotrpicas u ortotrpicas, con comenzando en la direccin principal. Tambinse tienen elementos slidos axisimtricos con giro, para el anlisis de estructuras que sonaxialmente simtricas pero pueden girar alrededor de su eje de simetra.


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3.3.6 Elementos axisimtricos con no linealidad

Estos elementos se usan para anlisis lineales o no lineales de estructuras que soninicialmente axisimtricas pero sufren una deformacin no axisimtrica.

3.3.7 Elementos infinitos

Son usados en problemas donde para las condiciones de borde estn definidas en dominioilimitados, o problemas en los cuales la regin de inters es pequea (tamao) comparadacon el medio que la rodea. Se usan usualmente con elementos finitos planares de primer ysegundo orden, axisimtricos, y elementos en 3D. Los elementos infinitos solo permitencomportamiento lineal.

3.4 ELECCION DE UN ELEMENTO APROPIADO PARA UN TIPO DE ANALISIS


3.4.1 Elementos para el anlisis de esfuerzos/desplazamiento

Son usados en el modelado de anlisis mecnico lineal o no lineal con posibilidad deinvolucrar contacto, plasticidad y grandes deformaciones. Tambin puede ser usado paraanlisis de esfuerzos trmicos, donde la historia de temperatura puede ser obtenida desde uanlisis de transferencia de calor. Los tipos de anlisis son:

Estticos y cuasi-estticos. Dinmicos implcito, dinmicos explcitos, anlisis dinmico modal. Acsticos, shock, anlisis acsticos estructurales. Mecnica de la fractura.

Estos elementos estn disponibles para: Elementos Continuos, estructurales, rgidos,conectores, elementos de propsitos especiales y de contacto.

3.4.2 Elementos de presin de poros

Se usan para modelar completa o parcialmente un fluido saturado fluyendo a travs de unmedio poroso deformado. Estos elementos no pueden ser usados con elementoshidrostticos. Los tipos de anlisis son:

Anlisis geostticos. Anlisis de esfuerzos con difusin de fluidos.

Los elementos de presin de poros solo pueden ser usados en la siguiente familia deelementos: Elementos slidos continuos.


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3.4.3 Elementos acoplados de temperatura - desplazamiento

Se usan para problemas en los cuales el anlisis de esfuerzos depende de la temperatura y eanlisis trmico depende del desplazamiento. Los tipos de anlisis son:

Anlisis de temperatura desplazamiento.

Estos elementos estn disponibles para: Elementos Continuos, truss, shell, contacto Gap ycontacto de lneas de deslizamiento.

3.4.4 Elementos difusivos (transferencia de calor)

Se usan para anlisis de transferencias de calor, permitiendo especificar para el calor losefectos y la conduccin. Estos elementos proveen salida de la variable de temperatura que puede ser usada directamente como un archivo en anlisis de esfuerzos. Los tipos deanlisis son:

Anlisis de difusin de masa. Anlisis de transferencia de calor.

Estos elementos estn disponibles para: Elementos Continuos, shell, y contacto de tipoGap.

3.4.5 Elementos transferencia de calor

Disponibles para Abaqus/Standard, permite almacenar (heat storage) calor as comoconducirlo. Los tipos de anlisis son:

Anlisis de transferencia de calor, incluyendo el modelado de Cavity Radiation.

3.4.6 Elementos acoplados termo -elctricos

Se usan para el modelado del calor que se produce cuando una corriente elctrica fluye atravs de un conductor. Los tipos de anlisis son:

Anlisis acoplado termo elctricos. El acoplamiento se produce de dos formas:conductividad elctrica que depende de la temperatura y calor generado en problemas trmicos por conduccin elctrica. Estos elementos pueden serusados en anlisis desacoplados de conduccin elctrica en todo o parte delmodelo. En tales anlisis solo el grado de libertad del potencial elctrico esactivado y todos los efectos del calor son ignorados. Esto puede ser hecho en ladefinicin del material.

Estos elementos pueden ser usados en anlisis de transferencia de calor a travsdel anlisis desacoplado de transferencia de calor, en el cual todos los efectos dela conduccin elctrica son ignorados.

Estos elementos no pueden ser usados en anlisis de esfuerzos/desplazamientos.

Los elementos termo elctricos solo pueden ser usados en la siguiente familia deelementos: Elementos slidos continuos.


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3.4.7 Elementos piezoelctricos

Se usan para problemas en los cuales un acoplamiento entre esfuerzos y potencial elctricoes requerido. Los tipos de anlisis son:

Anlisis piezoelctricos.

Estos elementos son variables en las distintas familias de elementos: Elementos Continuosy elementos truss.

3.4.8 Elementos acsticos

Se usan para modelar un medio acstico bajo pequeos cambios de presin. La solucin eun medio acstico esta definida por una variable de presin. Los tipos de anlisis son:

Acstico, shock. Anlisis acoplado acstico estructural.

Estos elementos son variables en las distintas familias de elementos: Elementos Continuoselementos infinitos y elementos con interfaces acsticas.

3.5 ELEMENTOS SLIDOS CONTINUOS ___ _


Son elementos de volumen que no incluyen los elementos estructurales tales como: vigasmembranas, cerchas; elementos de propsitos especiales o elementos conectores. EnAbaqus/Standard los elementos slidos pueden estar compuestos por un solo material(homogneo) o puede contener varias capas de diferentes materiales, en Abaqus/Explicislo pueden ser usado material homogneo. Estos elementos son mas exactos si no estndistorsionados, particularmente para los elementos cuadrilteros y hexadricos. Todos loselementos slidos pueden ser definidos como cuerpos rgidos, de esta manera no presentadeformaciones y su movimiento es gobernado por los movimientos de Rigid body.

3.5.1 Aplicaciones tpicas

Los elementos slidos pueden ser usados en Abaqus para el anlisis lineal y no lineal, loscuales pueden incluir contacto, plasticidad y grandes deformaciones. Se pueden usar para eanlisis de esfuerzos, transferencia de calor, acsticos, piezoelctricos, anlisis acopladotrmico esfuerzo, fluidos esfuerzos y trmicos elctricos.

3.5.2 Eleccin del elemento apropiado

Existen algunas diferencias entre Abaqus/Standard y Abaqus/Explicit para los distintoselementos de la librera:


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Tabla 3.1- Elemento apropiado segn Abaqus/Standard y Abaqus/Explicit.

Abaqus/Standard Abaqus/Explicit- Interpolacin de primer y segundo ordenen 1D, 2D y 3D.

- Interpolacin de primer orden y segundoorden modificado en 2D y 3D.

- Elementos triangulares y cuadrilterosestn disponibles en 2D.

- Elementos triangulares y cuadrilteros de primer orden estn disponibles en 2D.

- Elementos tetradricos, prismatriangular y los hexadricos estn dadosen 3D.

- Elementos tetradricos, prisma triangular yhexadrico de primer orden estn disponiblesen 3D.

- Elementos triangulares y tetradricos desegundo orden modificado disponibles.

- Elementos triangulares y tetradricos desegundo orden modificado disponibles.

Tabla 3.2- Orden de interpolacin de los elementos.

Elementos de primerorden Elementos de segundoorden Elementos modificadosEstos elementos deben ser usados con cautela, ya quelos elementos triangulares ytetradricos sern evitadosen problemas de anlisis deesfuerzos. Estos elementos presentan una bajaconvergencia con elrefinamiento de la malla, el

cual es especialmente un problema con los tetraedros.Si estos elementos sonusados, una mallaextremadamente fina debeser usada para obtener resultados confiables.

En Abaqus/Standard estoselementos son ms exactosque los de primer orden para problemas uniformes que noinvolucren condiciones decontacto complejas, impactoo varios elementosdistorsionados. Para problemas de concentracin

de esfuerzos son msefectivos y son mejor para elmodelado de la geometra, por ejemplo una superficiecurva puede ser modeladacon menos elementos.

En Abaqus/Standard loselementos triangulares ytetradricos modificadossern usados en problemasde contacto que usen por defecto Hard contac. Estostambin funcionan mejor enanlisis de impacto, anlisisque involucren respuesta

incomprensible del material,y en anlisis que requierengrandes elementosdistorsionados, como por ejemplo respuesta decomponentes de goma. Estoselementos son incompatiblescon el elemento slido desegundo orden.

Tabla 3.3- Integracin para los distintos elementos de Abaqus.Elementos con integracin completa o

reducidaElementos con integracin reducida de

primer y segundo ordenLa integracin reducida usa un orden deintegracin menor que la completa. Permitereducir el tiempo de anlisis, especialmenteen 3D. Por ejemplo el C3D20 tiene 27

Los elementos con integracin reducida desegundo orden en Abaqus/Standardgeneralmente producen mas exactitud en losresultados que los correspondientes


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puntos de integracin, mientras que C3D20R tiene solo 8, por lo tanto el ensamblaje esaproximadamente 3.5 veces mas costoso para el C3D20 que para el C3D20R.

elementos con integracin completa. Paraelementos de primer orden, la exactitudlograda frente a la completa o reducidadepende de la naturaleza del problema.

En Abaqus/Standard el usuario puede elegir entre integracin completa o reducida paraelementos cuadrilteros o hexadricos.

En Abaqus/Explicit solo los elementoscontinuos cuadrilteros o hexadricos de primer orden con integracin reducida estndisponibles.

Tabla 3.4- Tipos de elementos slidos: triangulares, tetradricos, cuadrilteros y hexadricos.

Elementos triangulares y tetradricos Elementos cuadrilteros y hexadricosSon usados para formas geomtricascomplejas. Son menos sensibles a la formainicial del elemento.

Tienen una mejor tasa de convergenciaque los tringulos y los tetraedros.

Los de primer orden requieren una malla muyrefinada para obtener buenos resultados. Los de primer orden funcionan mejor si suforma es aproximadamente rectangular.

Los elementos hbridos son usados cuando la respuesta del material es incomprensibleestos elementos estn disponibles solo en Abaqus/Standard.

3.5.3 Recomendaciones para el uso de los elementos

Las siguientes recomendaciones son aplicables tanto para Abaqus/Standard comoAbaqus/Explicit:

La buena relacin de aspecto de los elementos mejora la convergencia y exactitud. Si se usa el generador de malla automtico para elementos tetradricos, serecomienda usar elementos de segundo orden. Si se usa contacto del tipo hard en Abaqus/Standard, usar el elemento tetradrico

modificado. Si es posible usar elementos hexadricos en anlisis de tres dimensiones, ya que

ellos dan buenos resultados a un mnimo costo.

Para Abaqus/Standard se debe considerar que: Para problemas lineales y nolineales usar integracin reducida y elementos de

segundo orden. Usar elementos de segundo orden con integracin completa para problemas con

concentracin de esfuerzos. Usar elementos de primer orden cuadrilteros o hexadricos; elementos modificadostriangulares o tetradricos para problemas que involucren contacto o grandesdistorsiones. Si la malla esta muy distorsionada usar integracin reducida conelementos de primer orden.

Los elementos hbridos deben ser usados si el material es completamenteincomprensible (excepto cuando se usan elementos con esfuerzos planos).


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3.5.4 Convenciones para el nombre

Para elementos slidos el nombre depende de la dimensin del elemento, en Abaqus loselementos slidos en 1D, 2D y 3D, y axisimtricos son denominados de la siguientemanera:

C 3D 20 R H T NC: Continuo para esfuerzos y desplazamientos (C), trasferencia de calor o difusin de masa(DC), acsticos (AC), elemento continuo infinito (CIN).

3D: Deformaciones planas (PE), esfuerzos planos (PS), deformaciones planasgeneralizadas (PEG), una dimensin (1D), dos dimensiones (2D), tres dimensiones (3D)axisimtricos (AX), cilndricos (CL).

20: Nmero de nodos.

R: Opcional, integracin reducida (R), modo incompatible (I) o modificado (M).

H: Opcional, Hibrido.

T: Opcional, transferencia de calor con control de dispersin (D), temperatura desplazamiento (T), presin de poros (P).

N: Nmero de modos de Fourier.

La informacin: tipos de elementos, propiedades, coordenadas, salidas, nmero de punto

de integracin, orden de los nodos y nmeros de caras sobre el elemento, entre otras. Seencuentra en los siguientes enlaces: Elementos de la librera para slidos en 1D (una-dimensin): Anlisis Users

Manual, Vol. IV: Elements. Section 14.1.2.

Elementos de la librera para slidos en 2D (dos-dimensiones): Anlisis UsersManual, Vol. IV: Elements. Section 14.1.3.

Elementos de la librera para slidos en 3D (tres-dimensiones): Anlisis UsersManual, Vol. IV: Elements. Section 14.1.4.

Elementos de la librera para slidos cilndricos: Anlisis Users Manual, Vol. IV:Elements. Section 14.1.5.

Elementos de la librera para slidos axisimtricos: Anlisis Users Manual, Vol.IV: Elements. Section 14.1.6.

Elementos de la librera para slidos axisimtricos con no-linealidad, deformacinasimtrica: Anlisis Users Manual, Vol. IV: Elements. Section 14.1.7.


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Elementos de la librera infinitos: Anlisis Users Manual, Vol. IV: Elements.Section 14.2.2.

Tabla 3.5- Elementos disponibles para los elementos slidos continuos.

Slidos en 1D Elementos de transferencia de calor Elementos termo-elctricosElementos acsticos

Slidos en 2D

Elementos con deformaciones planasElementos con esfuerzos planosElementos con deformaciones planas generalizadasElementos con deformaciones planas temperatura-desplazamientoElementos con esfuerzos planos temperatura-desplazamientoElementos con deformaciones planas generalizadas temperatura-desplazamientoElementos con difusin de masaElementos termo-elctricosElementos con presin de poros en deformaciones planasElementos acsticos

Elementos piezoelctricos con deformaciones planasElementos piezoelctricos con esfuerzos planos

Slidos en 3D

Elementos esfuerzos/desplazamientosElementos acoplados temperatura-desplazamientoElementos con difusin de masaElementos termo-elctricosElementos con presin de porosElementos acsticosElementos piezoelctricos

Slidos cilndricos Elementos cilndricos

Slidos axisimtricos

Elementos esfuerzos/desplazamientos sin giroElementos esfuerzos/desplazamientos con giroElementos con difusin de masa

Elementos termo-elctricosElementos acoplados temperatura-desplazamiento sin giroElementos acoplados temperatura-desplazamiento con giroElementos con presin de porosElementos acsticosElementos piezoelctricos

Slidos axisimtricoscon no-linealidad y

Deformacin asimtrica

Elementos esfuerzos/desplazamientosElementos con presin de poros

Elementos infinitos

Elemento infinito slido continuo con deformaciones planasElemento infinito slido continuo con esfuerzos planosElemento infinito slido continuo 3DElemento infinito slido continuo axisimtricoElemento infinito acstico 2DElemento infinito acstico 3DElemento infinito acstico axisimtrico


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3.6 ELEMENTOS ESTRUCTURALES ___ _


Los elementos estructurales estn conformados por los siguientes tipos de elementos:membranas, barras, vigas, prtico, tubera y concha.

Elementos membranas: son elementos de superficie que transmiten solo fuerzas enel plano (momentos no); y no tienen rigidez a flexin.

Elementos barras: Son miembros estructurales largos, delgados que puedentransmitir solo fuerza axial y no transmiten momento.

Elementos viga: Un elemento viga tiene rigidez asociada con el eje de la viga,adicionalmente ofrece flexibilidad asociada con la deformacin de corte transversalentre el eje de la viga y la direccin de la seccin transversal. La ventaja de loselementos vigas es que son geomtricamente simples y poseen pocos grados delibertad.

Elementos prtico: Un elemento frame representara un miembro estructuralconectado por dos juntas. Estos elementos pueden ser usados para resolver unaamplia variedad de aplicaciones de diseo de la ingeniera civil, tales comoestructuras tipo cerchas, puentes, edificio conformado por estructuras del tipo prtico, etc.

Elementos tubulares: Los elementos tubulares permiten modelar con mayor exactitud las respuestas no lineales de tuberas circulares.

Elementos concha: Los elementos shell son usados para modelar estructuras en lascuales una dimensin (espesor), es significativamente mas pequeo que el resto delas otras dimensiones.

3.6.1 Elementos Membrana (Membrane)


Elementos membranas: son elementos de superficie que transmiten solo fuerzas en el plano(momentos no); y no tienen rigidez a flexin.

3.6.1.1 Aplicaciones tpicas

Son usados para representar superficies delgadas en el espacio que ofrecen resistencia en e plano del elemento pero no tienen rigidez a flexin. Adicionalmente son usados par


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representar componentes de rigidez en estructuras slidas, tales como capas de refuerzo enun continuo, a travs de la opcin Rebar Layer.

3.6.1.2 Eleccin del elemento apropiado

El elemento general de membrana (disponible en Abaqus/Standard y Abaqus/Explicit) serusado en modelos de tres dimensiones en los cuales la deformacin de la estructura puededesarrollarse en 3D.

El elemento membrana cilndrico (disponible en Abaqus/Standard) se usa para modelarregiones en una estructura con geometra circular. Estos elementos hacen uso de funcionetrigonomtricas para interpolar desplazamientos a lo largo de la direccin de lacircunferencia y usa interpolacin isoparamtrica en el plano radial. La geometra delelemento es definida especificando las coordenadas globales en el sistema cartesiano. Estoelementos pueden ser usados en la misma malla con elementos regulares y son compatiblecon los elementos slidos cilndricos.

El elemento membrana axisimtrico (disponible en Abaqus/Standard) esta dividido en docategoras: el primero permite el giro a travs del eje de simetra y el segundo no. Estoselementos son denominados elementos membranas axisimtricas generalizados.

3.6.1.3 Convenciones para el nombre

Elementos Membrana general:

M 3D 4 RM: Membrana.3D: Tres dimensiones.

4: Nmero de nodos.

R: Integracin reducida (opcional).

Elementos Membrana cilndricos:

M CL 6M: Membrana.CL: Cilndricos.

4: Nmero de nodos.


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Elementos Membrana axisimtricos:

M G AX 2M: Membrana.

G: Generalizado (opcional).

AX: Axisimtrico.

2: Orden de interpolacin.

La informacin: tipos de elementos, propiedades, coordenadas, salidas, nmero de puntode integracin, orden de los nodos, entre otras. Se encuentra en los siguientes enlaces:

Elementos general de membranas disponibles en la librera: Anlisis Users Manual,Vol. IV: Elements. Section 15.1.2.

Elementos disponibles en la librera para membranas cilndricas: Anlisis UsersManual, Vol. IV: Elements. Section 15.1.3.

Elementos disponibles en la librera para membranas axisimtricas: Anlisis UsersManual, Vol. IV: Elements. Section 15.1.4.

3.6.2 Elementos Barras (Truss)


Son miembros estructurales largos, delgados que pueden transmitir solo fuerza axial y notransmiten momento.


Los elementos truss son usados en dos y tres dimensiones para modelos de estructurasdelgadas que soportan solo cargas axiales y no soportan momentos o fuerzas perpendiculares a la barra. El elemento truss en dos dimensiones puede ser usado enmodelos axisimtricos para representar componentes tales como pernos o conectores, y

puede modelar superficies de contacto. El elemento de 3 nodos es til para modelar cablede refuerzo curvo en estructuras tales como tendones de concreto reforzado.

3.6.2.2 Eleccin del elemento apropiado

Abaqus provee dos elementos bsicos (disponible en Abaqus/Standard y Abaqus/Explicit)Truss lineal de dos nodos, el cual usa interpolacin lineal para la posicin y desplazamientoy tiene una constante de esfuerzos; y truss curvo de tres nodos, el cual usa la interpolacin


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cuadrtica para posiciones y desplazamientos tal que la tensin varia linealmente a lo largodel elemento usando.

Elementos truss hbridos con esfuerzo/desplazamiento (disponible en Abaqus/Standard)Para estos elementos la fuerza axial es tratada como una variable desconocida, y estndisponibles en dos y tres dimensiones. Estos elementos son tiles cuando los trussrepresentan una buena relacin rgida, en el cual la rigidez es mucho mayor que el de todoel modelo estructural. En tales casos un truss hbrido provee una alternativa para unarelacin verdaderamente rgida.

Elementos truss acoplados temperatura-desplazamiento (disponible en Abaqus/Standard)Estos elementos estn disponibles en dos y tres dimensiones y consideran la temperaturacomo una variable adicional en sus grados de libertad.

Elementos truss piezoelctricos (disponible en Abaqus/Standard): Estos elementos estndisponibles en dos y tres dimensiones y consideran el potencial elctrico como una variabladicional en sus grados de libertad.


T 3D 2 HT: Truss

3D: Dos dimensiones 2D, o tres dimensiones 3D.

2: Nmeros de nodos.

H: Opcional, Hibrido (H), acoplado temperatura desplazamiento (T), piezoelctrico (P).

La informacin: tipos de elementos, propiedades, coordenadas, salidas, nmero de puntode integracin, orden de los nodos, entre otras. Se encuentra en el siguiente enlace:


3.6.3 Elemento Viga (Beam)


Abaqus ofrece un amplio rango de opciones para el modelado del elemento Viga. Elmodelado consiste en:

Elegir la seccin transversal. Elegir el tipo de elemento viga apropiado. Definir la orientacin de la seccin transversal.


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Definir el comportamiento de la seccin viga.

La teora de vigas es una aproximacin a una dimensin de un continuo en tresdimensiones. La reduccin en la dimensin es el resultado de una suposicin, tal que ladimensin de la seccin transversal es pequea comparada con la dimensin a lo largo deeje de la viga. La dimensin axial debe ser interpretada como una dimensin global (nocomo la longitud del elemento).

En Abaqus un elemento viga tiene rigidez asociada con el eje de la viga, adicionalmenteofrece flexibilidad asociada con la deformacin de corte transversal entre el eje de la viga yla direccin de la seccin transversal. La ventaja de los elementos vigas es que songeomtricamente simples y poseen pocos grados de libertad, esta simplicidad es logradaasumiendo que la deformacin del miembro puede ser estimada desde las variables que sonfuncin de la posicin a lo largo del eje de la viga.

3.6.3.1 Seccin transversal

La eleccin de la seccin transversal es determinada por la geometra de la seccintransversal y su comportamiento. La seccin puede ser definida eligiendo las seccionesdisponibles desde la librera de Abaqus (caja, tubular, circular, rectangular, hexagonal,trapeizodal, I, L, T, arbitraria); especificando el rea, momentos de inercia, rigideztorsional. La eleccin del tipo de seccin transversal determina la base con la cual Abaqucalcula las fuerzas axiales y cortantes en cada punto de la seccin.

3.6.3.2 Tipos de elementos viga (Beam)

Abaqus ofrece un amplio rango de elementos beam, para Abaqus/Standard los elementos dla librera incluyen: Vigas de Euler-Bernoulli en el plano y en el espacio.

Vigas de Timoshenko en el plano y en el espacio. Interpolacin lineal, cuadrtica y cbica. Warping (seccin abierta). Elementos tubulares. Formulacin hibrida.

En Abaqus/Explicitaos elementos de la librera incluyen: Vigas de Timoshenko en el plano y en el espacio. Interpolacin lineal y cuadrtica.

Las vigas de Euler-Bernoulli (B23, B23H, B33 y B33H) no permite deformacin cortantetransversal; las secciones planas permanecen planas y normales al eje de la viga. Estasvigas son usadas solo para modelar (Slender beams): las dimensiones de la seccintransversal sern pequeas comparadas con la distancia a lo largo de su eje. Las vigas deEuler-Bernoulli usan funciones de interpolacin cbica, con lo cual se obtienen buenaexactitud en los resultados, en especial en casos que involucran cargas distribuidas a lolargo de la viga.


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Las vigas de Timoshenko (B21, B22, B31, B31OS, B32, B32OS, PIPE21, PIPE22, PIPE31PIPE32, y sus equivalentes hbridos), permiten deformacin cortante transversal. Abaqusasume que el comportamiento cortante transversal de estas vigas es elstico lineal con unmodulo fijo, y por lo tanto independiente de la respuesta de la seccin de la viga a ladeformada axial y a flexin.

Las vigas de Euler-Bernoulli son usadas para anlisis con pequeas deformaciones,mientras que las de Timoshenko se usan para grandes deformaciones axiales.

Los elementos hbridos sern usados en Abaqus/Standard cuando exista la dificultadnumrica para el clculo de las fuerzas axiales y cortantes.

3.6.3.3 Orientacin de la seccin transversal

La orientacin es definida en trminos de un eje local de coordenadas que sigue la regla dla mano derecha (t, n1, n2), donde t es la tangente sobre el eje del elemento, positiva en ladireccin desde el primer al segundo nodo; n1 y n2 son vectores que definen las direccioneslocales 1 y 2 de la seccin transversal, como se muestra en la figura.

Figura 3.3- Definicin del eje local.

3.6.3.4 Comportamiento

El comportamiento de la seccin esta definido en trminos de respuesta a la flexin, corte ytorsin y puede ser lineal o no lineal. Para determinar la respuesta de la seccin de la vigaes necesario definir la fuerza axial N , los momentos a flexinM 11 y M 22; y el torqueT ,como una funcin de la deformacin axial , los cambios de curvaturak 11 y k 22; y el giro .


B 3 1 OS HB: Elemento Beam (B) Tubular (Pipe).

3: Elemento en el plano 2 en el espacio 3.

t

n2

n1


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1: Lineal (1), cuadrtica (2), cbica (3).

OS: Seccin abierta (opcional).

H: Hibrido (Opcional).



3.6.4 Elementos Prticos (Frame)


Los elementos Frame estn conformados por dos nodos y se encuentran disponibles en doy tres dimensiones, tienen respuesta elstica que sigue la teora de vigas de Euller-Bernoullcon cuarto orden de interpolacin para desplazamientos transversales; la respuesta plsticaes concentrada en los extremos del elemento y es modelada con modelos de plasticidad quincluyen el endurecimiento cimematico nolineal. Puede ser usado en anlisis estticos ydinmicos.

Son implementados para pequeos y grandes desplazamientos (grandes rotaciones con pequeas deformaciones). Admiten opcionalmente, respuesta uniaxial, donde la respuestaxial del elemento es gobernada por un modelo de elasticidad con dao en compresin y unmodelo de endurecimiento isotropico en tensin y donde todas las fuerzas transversales ymomentos son ceros.

La formulacin del elemento frame incluye el efecto de grandes movimientos de cuerporgido (desplazamientos y rotaciones) cuando se seleccionan anlisis geomtricamentenolineales.


Los elementos frame son diseados para ser usados en anlisis elstico con pequeasdeformaciones anlisis elasto-plsticos. Tpicamente un elemento frame representara unmiembro estructural conectado por dos juntas. Estos elementos pueden ser usados pararesolver una amplia variedad de aplicaciones de diseo de la ingenieria civil, tales comoestructuras tipo cerchas, puentes, edificio conformado por estructuras del tipo prtico, etc.


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3.6.4.2 Orientacin de la seccin transversal

La orientacin es definida en trminos de un eje local de coordenadas que sigue la regla dla mano derecha (t, n1, n2), donde t es la tangente sobre el eje del elemento, positiva en ladireccin desde el primer al segundo nodo; n1 y n2 son vectores que definen las direccioneslocales 1 y 2 de la seccin transversal, como se muestra en la figura 3.3.


FRAME 3DFRAME: Prtico.

3D: Dos dimensiones 2D, o tres dimensiones 3D.

La informacin: tipos de elementos, propiedades, coordenadas, salidas, nmero de puntode integracin, orden de los nodos, entre otras. Se encuentra en el siguiente enlace: Elementos general de membranas disponibles en la librera: Anlisis Users Manual,

Vol. IV: Elements. Section 15.4.3.

3.6.5 Elementos Tubulares (Elbow)


Los elementos tubulares permiten modelar con mayor exactitud las respuestas no linealesde tuberas circulares. Estos elementos usan la teora de esfuerzos planos para modelar ladeformacin a travs de la pared del tubo. En cuanto a las salidas de resultados no proporcionan informacin nodal de esfuerzos, deformaciones ni otra variable constitutivaya que estos son dados sobre la superficie interior y exterior del tubo. Adems no puedegenerar los dibujos de contornos.


En anlisis lineales la prediccin de la respuesta esta basada en resultados semi-analticoque usan factores de flexibilidad para corregir los resultados obtenidos con simple teora de

vigas, tales factores no se aplican a casos nolineales; la lnea circular debe ser modeladacomo un shell para predecir la respuesta. Estos elementos permiten modelar con mayorexactitud respuestas no lineales de tubos circulares cuando hay distorsin de la seccintransversal por ovalizacin.

Los elementos Elbow usan formulacin shell completa alrededor de la circunferencia, polo tanto el nmero de grados de libertad por elementos es alta.


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ELBOW31ELBOW: Elemento Elbow.

3: Tres dimensiones 3D (espacio).1: Interpolacin lineal (1), interpolacin cuadrtica (2).



3.6.6 Elementos Concha (Shell)


Los elementos shell son usados para modelar estructuras en las cuales una dimensin(espesor), es significativamente mas pequeo que el resto de las otras dimensiones. Elmodelado consiste en determinar el tipo de elemento shell apropiado para el anlisis, definila geometra inicial de la superficie y determinar que tipo de integracin numrica esnecesaria para establecer el comportamiento de la seccin del shell, siendo estecomportamiento lineal o no lineal, y puede ser homogneo o compuesto de capas dediferentes materiales. Abaqus considera elementos shell con deformaciones finitas y

pequeas deformaciones.3.6.6.1 Tipos de elementos Shell

Los elementos shell son usados para modelar estructuras en las cuales una dimensin(espesor), es significativamente mas pequeo que el resto de las otras dimensiones. Loselementos shell convencionales usan esta condicin para discretizar un cuerpo definiendo lgeometra hasta la superficie de referencia, en este caso el espesor es definido a travs de ldefinicin de las propiedades de la seccin, estos elementos tienen el desplazamiento y larotacin como grados de libertad. En contraste un elemento shell continuo discretiza elcuerpo completo en tres dimensiones, este elemento tiene solo el desplazamiento como

grado de libertad.Los elementos shell convencionales permiten modelar transferencia de calor, as comoanlisis acoplados temperatura-desplazamiento. Existen elementos shell convencionalesdensos thick y finos thin, los primeros son necesarios en casos donde la flexibilidad acorte transversal es importante y se desea interpolacin de segundo orden, los segundos sonnecesarios en casos donde la flexibilidad al corte transversal es insignificante. Existenelementos convencionales en Abaqus/Standard que pueden tener 5 grados de libertad (tre


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componentes de desplazamientos y dos componentes de rotacin en la superficie), perotambin pueden considerar 6 grados de libertad (tres componentes de desplazamientos ytres componentes de rotacin) en los nodos. Una limitacin de los elementos Shellcontinuos es que no pueden ser usados con definiciones del material hiperelasticos y ni consecciones shell general donde el espesor de la seccin es dado directamente.

3.6.6.2 Definicin de la geometra inicial para elementos shell convencionales

La geometra inicial es definida a travs de las direcciones normales iniciales que puedenser definidas por el usuario calculadas por Abaqus. Esta geometra requiere un buenrefinamiento de la malla tal que la superficie discretizada represente con exactitud lasuperficie actual.

3.6.6.3 Definicin del comportamiento de la seccin usando una seccin shellgeneral

Una seccin shell general es usada cuando la integracin numrica a travs del shell no erequerida, puede ser asociada con materiales elsticos lineales, puede ser usada paramodelar una seccin shell equivalente para geometras mas complejas, sin embargo no puede ser usada en problemas de transferencia de calor y anlisis acoplados temperaturadesplazamiento.

Una seccin shell general puede ser definida de la siguiente manera: Especificada por asociacin de la seccin con la definicin del material o diferentes

materiales. Las propiedades de la seccin puede ser especificada directamente. En Abaqus/Standard la respuesta de la seccin puede ser programada a travs de

subrutinas de usuario.


Elementos Shell en tres dimensiones:

S 8 R 5 WS: Shell convencional para esfuerzo/desplazamiento (S), Shell continuo para esfuerzo/desplazamiento (SC), Shell delgado triangular para esfuerzo/desplazamiento (STRI), Shel

con transferencia de calor (DS).8: Nmero de nodos.

R: Integracin reducida (opcional).

5: Cinco grados de libertad activos (5), anlisis acoplado temperatura-desplazamiento (T)formulacin en pequeas deformaciones (S).


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W: warping considerando pequeas deformaciones.

Elementos Shell axisimtricos:S AX 2 T

S: Shell para esfuerzo/desplazamiento (S), Shell con transferencia de calor (DS).

AX: Axisimtrico (AX), axisimtrico con no linealidad y deformacin asimetrica (AXA).

2: Orden de interpolacin.

T: Anlisis acoplado temperatura-desplazamiento (T), nmero de modos de Fourier (1, 2, 34), ambos opcional.

La informacin: tipos de elementos, propiedades, coordenadas, salidas, nmero de punto

de integracin, orden de los nodos, entre otras. Se encuentra en el siguiente enlace: Elementos general de membranas disponibles en la librera: Anlisis Users Manual,Vol. IV: Elements. Section 15.6.7.

3.6.7 Elementos de la librera disponible para los elementos estructurales

Tabla 3.6- Elementos de la librera disponibles para los elementos estructurales.

Membrana generalMembrana cilndricas

Membrana axisimtricas

Elementos membrana (varia en funcin del nmero de nodos)Elementos membrana cilndricas (varia en funcin del nmero de nodos)Elementos membrana axisimtrica regular Elementos membrana axisimtrica generalizada

Truss (Barra)

Elementos truss en 2D con esfuerzos/desplazamientosElementos truss en 3Dcon esfuerzos/desplazamientosElementos truss acoplados temperatura desplazamiento en 2DElementos truss acoplados temperatura desplazamiento en 3DElementos truss piezoelctricos en 2DElementos truss piezoelctricos en 3D

Beam (Viga)Elementos beam en el planoElementos beam en el espacioElementos beam con secciones abiertas en el espacio

Frame (Prtico) Elementos frame en el planoElementos frame en el espacioElbow Elementos elbow en el espacio

Shell (Concha)

Elemento convencional 3D para esfuerzos/desplazamientos

Elemento convencional 3D con transferencia de calor Elemento convencional 3D, acoplados temperatura-desplazamientoElementos continuos para esfuerzos/desplazamientosElementos shell axisimtricos para esfuerzos/desplazamientosElementos shell axisimtricos con transferencia de calor Elementos shell axisimtricos, acoplados temperatura-desplazamientoElementos shell axisimtricos con no linealidad y deformacin asimetrica


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3.7 ELEMENTOS CONECTORES ___ _


Los elementos conectores permiten la conexin de dos partes iguales o con caractersticasdiferentes. En muchos casos funcionan de forma similar a los multi-point constraints, sinembargo en la mayora de los casos los multi-point constraints eliminan los grados delibertad a uno de los nodos involucrados en la conexin, esta eliminacin tiene la ventaja dque se reduce el tamao del problema, pero tiene la desventaja de que las salidas y otrasfuncionalidades dadas con los conectores no son permitidas. En contra posicin loselementos conectores no eliminan los grados de libertad.

3.7.1 Aplicaciones tpicas

Los elementos conectores son usados en anlisis de dos, tres dimensiones yaxisimetricos.

Permiten la conexin de dos partes iguales o con caractersticas diferentes. Algunasconexiones suelen ser simples como una puerta conectada aun prtico a travs de la bisagra. En otros casos la conexin impone condiciones ms complicadas como:detener mecanismos, friccin interna, condiciones de falla, en otras.

La conexin puede ser definida entre dos nodos. Cada nodo puede ser conectado auna parte rgida, a una parte deformable, o no conectada a ninguna parte. Tambinesta permitida la conexin entre un punto y un cuerpo.

Circunstancias complejas pueden requerir mltiples conectores los cuales puedenser usados en serie o en paralelo.

3.7.2 Eleccin del elemento apropiado

La eleccin del tipo de elemento depende de la dimensin usada en el anlisis.

3.7.3 Definicin de los atributos de conexin

Los atributos de conexin definen la funcin del elemento conector, en la mayora de loscasos el usuario puede especificar los siguientes atributos:

Tipo o tipos de conexin. Direcciones locales asociadas con los nodos del conector. El comportamiento del elemento conector.

3.7.3.1 Definicin del tipo de conexin

Abaqus proporciona una amplia librera de tipos de conexin, los cuales estn divididos endos categoras: Conexin bsica y conexin ensamblada. Un elemento conector puedeincluir un componente de conexin bsica traslacional y/o rotacional. La conexinensamblada es construida a partir de los componentes de

introduccion_abaqus

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