Elementos Finitos
Presentación
El método de Elementos Finitos (FEA – Finite Element Analisys) tiene múltiples aplicaciones en el análisis y en el diseño en distintos campos de la Ingeniería, tales como en construcciones metálicas, maquinaría industrial e hidráulica, aeronáutica, o automoción, entre otros. El software para la solución de problemas por medio del método de elementos finitos ANSYS, es actualmente usado por diferentes empresas, universidades y centros de investigación en todo el mundo.
Objetivo General
Dar a conocer la teoría básica de los elementos finitos y resolver problemas prácticos de ingeniería.
Específicos
1. Conocer la fundamentación matemática y los conceptos fundamentales del método del elemento finito.
2. Desarrollar habilidad en el modelamiento computacional de problemas reales para que sean resueltos por el método de los elementos finitos.
3. Desarrollar habilidad en el análisis de los resultados generados del FEA (Finite Element Analisys) y así poder si, la aproximación generada es adecuada o se requieren modificaciones del modelo utilizado.
4. Aplicar los conceptos del FEA a la solución de problemas estructurales y térmicos.
Metodología
El curso cubre la teoría básica del método de los elementos finitos para la solución de problemas elásticos lineales en estado estable, unidimensional y bidimensional. Se muestra una formulación general del método de los elementos finitos usando métodos variacionales y método de los residuos ponderados. Se desarrollan ejemplos de soluciones sencillas utilizando códigos de computador en Matlab, y se comparan los resultados usando software libre y comercial.
Luego, se desarrolla la solución de problemas relacionados con la transferencia de calor por conducción, convección y radiación, así como su interacción con problemas estructurales. Estos problemas son analizados en estado estable y transitorio incluyendo problemas de cambio de fase por medio de MATLAB y ANSYS.
Unidades: Fecha de desarrollo
- Revisión de Conceptos Previos (04 al 25 de Agosto)
- Formulación de Elementos Unidimensionales (01 al 29 de Septiembre)
- Armaduras (06 Octubre al 24 de Noviembre)
Otras condiciones
Todos los trabajos y talleres presentados deben incluir la siguiente información
- El tipo de elementos utilizado
- El método de discretización
- Las condiciones de frontera
- Los resultados obtenidos
- Comparación con otros resultados
- Conclusiones
Evaluaciones
| Tipo de Evaluación | Fecha | Porcentaje |
| Taller Capitulo 2 | 29 – Septiembre | 20 % |
| Taller Software Estructural | 29 -Septiembre | 15 % |
| Taller Capitulo 3 | 24 -Noviembre | 15 % |
| Taller Software Trans calor y fluidos | 24- Noviembre | 20 % |
| Examen Final | 21 – Noviembre | 15 % |
| Seguimiento | 15 % |
Bosquejo Tentativo del Curso
| No | Fecha | Tópico |
| 1 | 04 Agosto (L) | Introducción al método de los elementos finitos |
| 2 | 06 Agosto (M) | Software Analysis: Elemento truss |
| 3 | 11 Agosto (L) | Overview |
| 4 | 13 Agosto (M) | Software Analysis: Elemento beam |
| 5 | 20 Agosto (M) | Software Analysis: Elemento beam |
| 6 | 25 Agosto (L) | Conceptos fundamentales Relación esfuerzo deformación Energía potencial y equilibrio. Método Rayleigh-Ritz |
| 7 | 27 Agosto (M) | Introducción a ANSYS About ANSYS Finite Element Method Códigos de ANSYS 2D Static Truss |
| 8 | 01 Septiembre (L) | Álgebra Matricial |
| 9 | 03 Septiembre (M) | ANSYS – Elemento Truss ANSYS – Elemento Truss usando código |
| 10 | 08 Septiembre (L) | Problemas Unidimensionales Funciones de MATLAB para Elementos Finitos |
| 11 | 10 Septiembre (M) | ANSYS – Elemento Beam |
| 12 | 15 Septiembre (L) | Matriz de rigidez global |
| 13 | 17 Septiembre (M) | ANSYS – Esfuerzo Plano |
| 14 | 22 Septiembre (L) | Ecuaciones del elemento finito |
| 15 | 24 Septiembre (M) | ANSYS – Esfuerzo Plano |
| 16 | 29 Septiembre (L) | Taller |
| 17 | 01 Octubre (M) | ANSYS – Trans calor unidimensional |
| 18 | 06 Octubre (L) | Tratamiento de las condiciones de frontera |
| 19 | 08 Octubre (M) | ANSYS – Trans calor bidimensional |
| 20 | 15 Octubre (M) | ANSYS – Trans calor bidimensional |
| 21 | 20 Octubre (L) | Flujo de fluido por un ducto infinito |
| 22 | 22 Octubre (M) | Conceptos Generales de ANSYS Herramientas de modelado |
| 23 | 27 Octubre (L) | Guía de Análisis Térmico para ANSYS Taller de Transferencia de Calor: Conducción y Convección |
| 24 | 29 Octubre (M) | ANSYS – Trans calor Bidimensional |
| 25 | 5 Noviembre (M) | Caso de Estudio Guía de análisis de fluidos CFD Tutorial Convección |
| 26 | 10 Noviembre (L) | Armaduras tridimensionales |
| 27 | 12 Noviembre (M) | ANSYS – Flujo de fluidos |
| 28 | 19 Noviembre (M) | ANSYS – Flujo de fluidos |
| 29 | 24 Noviembre (L) | Taller Cap. 3 |
| 30 | 26 Noviembre(M) | Taller ANSYS – Flujo |
Links de interes
| Institución | Tipo de problemas y contenido | |
| University of Alberta | Ansys utilities, basic, intermediate and advenced tutorials | |
| University Carnegie Mellon | Estructurales, termicos, fluidos y vibraciones | |
| University of Texaz ar Arlington | Estructurales y termicos | |
| Cornell University, Ithaca, NY | Estructurales | |
| University of Kentucky | Transferencia de calor, fluidos, estatica, mecánica de solidos y vibraciones | |
| University Carnegie Mellon | Transferencia de calor y fluidos | |
| Burlington, Ontario, Canada | Tips and tricks | |
| Physics Forums | Lista de enlaces | |
| CAD/CAM/CAE links | Free tutorial |
Otros recursos
16 comentarios »
{ RSS feed for comments on this post} · { TrackBack URI }
Manuel Anotreeras Canchan Said:
on marzo 15, 2008 at 12:10 am
Hola como esta, quisiera informacion donde puedo recibir el curso que dicta si yo estoy en peru y en donde me escribo haci como cuosto del curso, soy estudiante de ing. mecanica de fluidos de la universida nacional mayor de san marcos – lima – peru
Jorge Alberto Said:
on mayo 16, 2008 at 10:18 pm
A quien correponda.
Soy Ing. Mecanico y me desempeño en el laboratorio de Ingenieria de una empresa de clase mundial.
Por necesidades personales y del negocio, tengo el interes de obtener una capacitacion en el uso y aplicacion del Elemento Finito.
Estoy en la frontera de Mexico con E.U.
Que necesito hacer para obtener el curso?
En donde se desarrolla?
Estare muy agradecido de su pronta respuesta.
Gracias
Alfonso Cubillos Said:
on mayo 20, 2008 at 2:07 am
Que tal Manuel y Jorge,
me agrada mucho saber que están interesados en el tema y se interesan por la información que se pueda presentar.
Les cuento que este curso es uno de los que se ofrece a los estudiantes del programa de Ing. Mecánica de Universidad de Ibagué (Colombia). Normalmente alternamos la oferta de este curso (finitos) con el curso de Cad. Afortunadamente para el semestre B del 2008 (comienza en Agosto y termina en noviembre) ofreceremos de nuevo este curso.
Si les interesa, les podría ir enviando la información, los ejemplos y ejercicios a medida que avancemos en el curso. Es como un curso “virtual”. ¿Les parece?
Estaré atento a sus comentarios.
Gustavo Romero Said:
on septiembre 12, 2008 at 4:17 am
hola soy gustavo y estoy estudiando ing. mecanica, soy de Tlaxcala, Mexico y me interesa saber mas de este curso bueno en si mas de este tema, es mas quiero hacer mi tesis acerca de este metodo pero usando el software CATIA pero no tengo mucha informacion y quisiera saber si podrian ayudarme
OMAR EDUARDO PERDOMO Said:
on noviembre 6, 2008 at 7:38 pm
me gustaqria saber mas sobre los cursos de solidwork, katia, doseño de maquinas y todo lo relacionado con el diseño
Franklin Broncano Said:
on noviembre 8, 2008 at 12:03 am
hola ,soy egresado de matematica pura de la universidad de ancash,quisiera recibir clases de elementos finitos y sus difrentes aplicaciones ,acabo de hacer una tesis sobre elementos finitos en su forma abstracta y quisiera su aplicacion en la ingenieria ,donde se puede recibir clases
Joel Vaca Diez Said:
on junio 12, 2009 at 10:52 pm
A quien corresponda : soy Mecanico General T.S. me interesa mucho sobre La teoría de los elementos finitos estoy por diseñar un chasis y necesitaria el curso u orientacion para poder calcularlo y las pautas para poder hacer un curso a distancia
Hugo Baez Said:
on diciembre 29, 2009 at 12:03 am
Me interesa aprender a manejar Ansys sobre todo sobre el aspecto termico. Quiero saber como puedo tomar este curso. Me puedes enviar información o como se contacta para obtenerla
Sixto Acuna Said:
on marzo 24, 2010 at 6:28 pm
Tengo interes en aprender sobre elementos finitos, y su aplicacion para el modelamiento de presas.
Cuando se dictara el curso de E. F., costos.
24/03/10.
Germán Brugnaro Said:
on abril 13, 2010 at 9:50 pm
Buenas tardes. Soy Ingeniero mecánico y estoy interesado en hacer un curso de FEM, trabajo en diseño con Solid Works. Quisiera saber si se puede hacer en forma virtual, que costo tiene y que condiciones se deben reunir para hacer este curso.
Desde ya muchas gracias.
Gema Montoya Said:
on abril 28, 2010 at 6:40 pm
Hola!
Soy Ing. Civil y radico en Sonora, México, actualmente trabajo en la realizacion de proyectos estructurales sensillos, quisiera poder tener acceso a un curso como este, o minimo a la inforacion que se maneja, me ineteresa tomar el curso aunqe este sea a distancia.
victor enrique callata jahuallanca Said:
on junio 7, 2010 at 3:58 pm
hola como estan,,soy estudiante de ingenieria civil en peru,,y la verdad que el tema de elementos finitos es un tema del cual estoy muy interesado aprender,,me gustaria saber como puedo participar de este curso y si me pueden mandar informacion acerca de el,,graxias,,,
Germán Brugnaro Said:
on julio 8, 2010 at 8:45 pm
Buenas tardes. Soy Ingeniero mecánico y estoy interesado en hacer un curso de FEM, trabajo en diseño con Solid Works. Quisiera saber si se puede hacer en forma virtual, que costo tiene y que condiciones se deben reunir para hacer este curso.
Vivo en Córdoba, Argentina.
Desde ya muchas gracias
Yuri Eduardo Oropesa Rodriguez Said:
on junio 20, 2011 at 12:47 pm
Soy todo un pionero en la materia, me gustaría recibir correspondencia, artículos, cursos, etc. Todo me intereza realmente, soy ingeniero mecánico y trabajo como profesor en la Universidad de Camaguey, Cuba
Saludos
Jose Luis Hernandez. Said:
on octubre 4, 2012 at 5:54 pm
hola mi nombre es Jose Luis Hernandez , soy Ingeniero Mecanico – Electricista , me gustaria preguntarle si el tema del elemento finito tiene alguna aplicacion en el diseño de sistemas de refrigeracion y aire acondicionado.
Saludos y gracias
Alfonso Cubillos Said:
on octubre 4, 2012 at 8:48 pm
Que tal Jose Luis. La respuesta es no y si. No porque la técnica de “elementos finitos” no es fácil realizar análisis de sistemas térmicos y de aire acondicionado. Sin embargo, si porque la mayoría de los software comerciales de elementos finitos puede utilizar también la técnica de “volúmenes finitos” (CFD). El CFD es muy eficiente para modelar el comportamiento del aire, incluyendo la velocidad y la temperatura. Conozco algunos trabajos realizados para analizar la geometría interna de una nevera comercial, esto con el fin de optimizar la distribución de la temperatura en el interior. Yo creo que lo puede utilizar para analizar problemas específicos y de geometrías muy particulares. Para el diseño de sistemas generales de aire acondicionado y neveras “normales” ya hay muchas herramientas que dan muy buenos resultados.
Alfonso C