El Método de Elementos Finitos

Aplicado a Ingeniería Estructural

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What You Will Learn!

Formular el Método de Elementos Finitos entendiendo su versatilidad pero también sus limitaciones
Manejar el método con aplicaciones simples desarrolladas en MATLAB
Comprender el funcionamiento de software comercial para modelado de estructuras

Description

Este curso se orienta en introducir y preparar al estudiante en el entendimiento y uso del Método de Elementos Finitos o FEM (Finite Element Method) en el campo del análisis de estructuras.

Dicho método es eficiente para analizar estructuras de complejidad considerable y al mismo tiempo su entendimiento permite que sea fácilmente extensible a otros fenómenos físicos cuyo modelado es similar.

Los programa de análisis de estructuras más poderosos ( SAP2000, RAM, STAAD, ETABS, RISA 3D, SAFE, CYPE) se basan en emplear dicha metodología la cual puede entenderse como un símil al método de rigideces con aproximaciones a través de la división de un miembro en elementos pequeños o finitos a los cuales se le aplican ciertas funciones predefinidas para aproximar la solución exacta o real.

A pesar de que su aplicación profesional es a través de software especializado generalmente muy validado, es indispensable entender su formulación, desarrollar la teoría y ejercitarla manualmente para visualizar su capacidad pero al mismo tiempo entender que tiene limitaciones.

Este curso desarrollará toda la teoría necesaria para entender el método. Se realizarán ejercicios aplicados resueltos de forma manual y posteriormente se validará lo aprendido aplicándolo en software especializado y comparando los resultados.

Se desarrollarán algunos ejercicios en MATLAB para entender el proceso de programación del mismo sin perder de vista que nuestra finalidad es el entendimiento conceptual del Método.

Los temas a desarrollar son:

Formulaciones Fuertes y Débiles de fenómenos relacionados con el comportamiento de estructuras bajo carga externa aplicada.
Aproximaciones y funciones de prueba.
Funciones de Ponderación
Cuadratura de Gauss
Formulación para problemas unidimensionales
Formulación de sistemas de elasticidad bidimensional
Formulación en vigas

Se desarrollarán algunos ejemplos en SAP2000 y STAAD con la finalidad de validar el método aunque tenga claro que este no es un curso de uso de software.