Examinando por Materia "Método de elementos finitos"
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Publicación Acceso abierto Comparación de mallas para el análisis de convergencia en el modelo de elementos finitos de un aerogenerador(Universidad EIA, 2024) Fernando Gómez Ferrer; Pineda Montoya, Juan David; Oviedo Amézquita, Juan AndrésRESUMEN: existe un vacío en el conocimiento sobre los análisis de convergencia de malla para elementos finitos en modelos de aerogeneradores, lo que impide que los modelos trabajen de manera eficiente, resultando en tiempos de procesamiento prolongados o resultados imprecisos, lo que representa una pérdida de tiempo y recursos económicos y puede obstaculizar proyectos esenciales para la transición energética. Este trabajo de grado investiga la convergencia de la malla en el modelo de elementos finitos de un aerogenerador en Llanogrande, Colombia. El objetivo principal es seleccionar el tamaño de malla que proporcione resultados precisos y exactos en términos de esfuerzos y desplazamientos, con una precisión mínima del 0.1\% y una discontinuidad máxima del 5\%, lo que quiere decir que los valores entre una malla y la siguiente evaluada muestren una convergencia a un valor 'real' con una variación del 0.1\% y que el resultado medido entre elementos contiguos dentro de un mismo modelo no deben diferir en más del 5\%; Para conseguir el objetivo, se empleó el método de elementos finitos (MEF), que permite analizar estructuras complejas discretizándolas en elementos más simples. Se realizaron pruebas con diferentes tamaños de malla y se evaluaron los resultados bajo diversas fuerzas de prueba. La malla óptima se determinó mediante un análisis comparativo, concluyendo que la malla con un tamaño de elemento de 15.8 mm proporcionó una precisión superior al 0.1\%, con un tiempo de procesamiento de poco más de dos minutos. La convergencia de los resultados de las diferentes iteraciones mostraron que los parámetros y criterios de convergencia utilizados son efectivos para encontrar una malla con un tiempo de procesamiento adecuado. En busca de esta convergencia analizó y estudio el comportamiento de diferentes puntos de la estructura, para hacer las comparaciones correspondientes, entre estos puntos se analizaron los ubicados en los extremos tanto superior como inferior y el punto donde se encontraban los esfuerzos y deformaciones máximas. De estos análisis se pudo identificar que los tres puntos mencionados no son ideales para evaluar la convergencia, ya que en los extremos la concentración de esfuerzos provoca divergencias, y los valores máximos pueden cambiar de posición. Estos hallazgos son relevantes para mejorar el diseño de mallas en modelos de elementos finitos, permitiendo obtener una malla óptima según el uso previsto del modelo.Publicación Sólo datos Estudio de la extrusión indirecta con punzón de sección transversal cuadrada del aluminio 6061 usando el método de elementos finitos(Fondo Editorial EIA - Universidad EIA, 2019-06-06) Flórez García, Luis Carlos; Zúñiga Holguín, Andrés Felipe; Mesa Montoya, Carlos AndrésEn el presente trabajo se realiza el estudio del proceso de extrusión indirecta en frio del aluminio AISI 6061 mediante el método de elementos finitos. Se estudia el comportamiento de una barra de sección transversal circular sometida a extrusión indirecta con un punzón cuadrado para evaluar características del proceso variando el redondeo del punzón y el coeficiente de fricción.Para llevar a cabo el estudio, se realizaron investigaciones acerca del proceso de conformado de la extrusión indirecta con las cuales se planteó el objeto descrito anteriormente, el cual fue desarrollado utilizando el método de elementos finitos mostrando como resultados que la carga de la extrusión indirecta es mayor a medida que el punzón realiza su recorrido. Además, se concluye que el comportamiento del esfuerzo equivalente de Von Mies en el tocho de trabajo se mantiene constante alrededor de la cabeza del punzón a medida que este penetra el tocho.Publicación Acceso abierto Evaluación de la respuesta estructural de edificaciones sometidas a empujes de ladera en condiciones sísmicas(Universidad EIA, 2011) Rave Arango, Jose Fernando; Blandón Uribe, Carlos AndrésRESUMEN: el fenómeno de interacción suelo – estructura (ISS) es un tema que se ha venido trabajando durante ya hace varios años desde los punto de vista de la ingeniería estructural y geotécnica, aplicándose a diversos casos en que la consideración del contacto entre una estructura y el suelo en que se ubica pueden acarrear cambios de consideración en el comportamiento del sistema. Sin embargo, hasta el momento no se ha aplicado al caso específico de edificaciones construidas con una ladera apoyándose sobre uno de sus costados, situación que a priori parece inconveniente por la asimetría del empuje de suelo transmitido y la extensión de la zona de contacto entre dos cuerpos de rigideces y respuestas disímiles como lo son un edificio y un talud. Se aborda entonces aquí el análisis de los efectos que el empuje de suelo puede producir en condiciones sísmicas sobre el comportamiento de estructuras ubicadas en laderas. Para ello se construye y ensaya en mesa vibratoria un modelo a escala reducida, y se implementan modelos de elementos finitos de ascendente complejidad, con diversas condiciones de apoyo, esquemas de solución, alturas de la estructura, tipos de suelo y formas de inclusión del empuje de suelo. Los resultados más importantes indican que las demandas (tanto en deformación como en fuerzas internas) aumentan para los elementos ubicados por encima de la corona de la ladera por la presencia de ésta y en contraste con las estimadas mediante las prácticas vigentes, lo que se convierte en una invitación a profundizar en la compresión de este fenómeno para evaluar la necesidad o no de modificar la prácticas de análisis estructural actualmente utilizadas en proyectos rutinarios de diseño de edificaciones de ladera.Publicación Sólo datos Propiedades electrónicas de un anillo cuántico elíptico con sección transversal rectangular(Fondo Editorial EIA - Universidad EIA, 2019-01-20) Vinasco Suarez, Juan Alejandro; Radu, Adrian; Duque Echeverri, Carlos AlbertoLos estados electrónicos de un anillo cuántico elíptico de GaAs embebido en una matriz de AlxGa1-xAs son investigados mediante la aproximación de masa efectiva. El anillo cuántico es construido con una sección transversal rectangular (dirección radial). La ecuación de Schrödinger es resuelta mediante el método de elementos finitos. En dirección angular se modula la amplitud de la altura, lo que permite la generación de puntos cuánticos a lo largo del anillo. Se reportan las energías del electrón como función de las dimensiones del anillo, tanto las longitudes de las elipses en el plano xy como su altura (eje z).
