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1
Flores, Fernando Gabriel. "Análisis no lineal geométrico y estabilidad elástica de láminas de revolución mediante elementos finitos con aplicaciones a recipientes de presión." Doctoral thesis, Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, 1990. http://hdl.handle.net/11086/1259.
Full textAbstract:
Tesis (DCI)--FCEFN-UNC, 1990Presenta una extensión de la teoría de estabilidad elástica de sistemas discretos. Detalla una formulación general del método de elementos finitos. Indica el comportamiento crítico y poscrítico bajo presión externa de cilindros, domos y conos y sus combinaciones
2
Merli, Gisbert Rafael. "Formulación de un modelo de Mecánica Molecular aplicado al comportamiento estructural de nanotubos de carbono." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de València, 2013. http://hdl.handle.net/10251/30245.
Full textAbstract:
Desde su descubrimiento en 1991, los nanotubos de carbono han despertado un gran interés por
parte de la comunidad cientí¿ca e investigadora en todo el mundo. Esto es debido en gran medida
a las excepcionales propiedades mecánicas, térmicas y eléctricas que presentan. Sus extraordinarias
características les con¿eren prometedoras aplicaciones en el campo de la biomecánica, la industria
aeronáutica y la ingeniería. En cualquier caso, la utilización extensiva de estos nuevos materiales en
un futuro próximo pasa necesariamente por la mejora de los actuales procesos de fabricación, hasta
la obtención de nanotubos de una forma económicamente rentable.
Una parte importante de la investigación relacionada con estas singulares moléculas se ha destinado a la predicción de su respuesta tenso-deformacional frente a acciones o estímulos externos. En
algunos casos se han aplicado modelos ya existentes al comportamiento resistente de los nanotubos,
mientras que en otros se han de¿nido nuevos modelos con características propias. Como punto medio
entre los costosos modelos de dinámica molecular y los modelos clásicos derivados de la mecánica
del continuo, aparecen los modelos de mecánica estructural molecular (entre ellos, el stick-spiral),
que permiten describir la estructura atómica del nanotubo a un coste computacional razonable.
Esta tesis doctoral tiene por objeto la formulación general del modelo stick-spiral y su aplicación
a los nanotubos de carbono monocapa. Se ha explorado dicha formulación y sus resultados tanto en
el marco del análisis geométricamente lineal como en el no lineal, además de contrastar las posibles
diferencias en la respuesta estructural de los nanotubos debido a la consideración de dos potenciales
interatómicos (AMBER y Morse).
En la primera parte del trabajo se ha estudiado la indeterminación estática y cinemática del modelo mediante una adaptación de la descomposición en valores singulares de Pellegrino y Calladine
para estructuras articuladas, con el objetivo de averiguar la existencia de soluciones estáticamente
admisibles. Este estudio permite establecer las ecuaciones cinemáticas y estáticas de cada elemento
constituyente del modelo en el rango de la linealidad, así como plantear las características del ensamblaje de las matrices cinemáticas y de equilibrio en el modelo estructural completo. Este primer
análisis ha puesto de mani¿esto la veri¿cación de la relación de contragradiencia para nuestro modelo y permite establecer la determinación cinemática del sistema en función de las condiciones de
contorno presentes, así como la alta indeterminación estática interna que asegura la existencia de
soluciones dada una determinada con¿guración de las cargas externas.
En una segunda etapa se aborda el análisis geométricamente lineal del modelo mediante una
formulación en rigidez completamente general e independiente de la situación de carga mediante la
aplicación sistemática de la ecuación de trabajos virtuales a los elementos estructurales, así como al
sistema completo. Se proporcionan expresiones cerradas para las matrices de rigidez de cada elemento y se demuestra la veri¿cación del ensamblaje booleano en el modelo. Adicionalmente, se presta
especial atención a la curvatura inicial del nanotubo, incluyendo un sistema de esfuerzos iniciales
(preeenergía o pretensado) que tiende a estabilizar la sección transversal y acortar el nanotubo. Como parámetros de contraste, se estiman las características mecánicas del nanotubo como conjunto
bajo los esquemas de carga habituales en piezas alargadas (tracción, compresión, ¿exión y torsión),
lo cual ha permitido validar la formulación comparando resultados con otros autores, como Natsuki y
iEndo; todo ello considerando dos potenciales interatómicos distintos, para averiguar la in¿uencia de
la no linealidad mecánica en la respuesta ¿nal. No obstante, se critica la validez de tales características mecánicas debido a su dependencia de ciertos parámetros geométricos como el espesor de pared
equivalente, de determinación controvertida. Adicionalmente, se describen las ventajas del modelo
de la tesis en relación a la dudosa aplicabilidad de los modelos continuos clásicos y respecto a los
computacionalmente costosos métodos de dinámica molecular.
Posteriormente, se lleva a cabo el análisis del comportamiento de nanotubos frente a la inestabilidad desde un punto de vista geométricamente no lineal. El desarrollo de expresiones simbólicas
para la matriz de rigidez tangente y la demostración del ensamblaje booleano en el caso no lineal
ponen de mani¿esto la potencia de la formulación en la obtención de deformaciones críticas con un
esfuerzo computacional razonable. Desde el punto de vista numérico, se han implementado algoritmos incrementales-iterativos para cada uno de los potenciales interatómicos considerados, de forma
que permitieron veri¿car que la no linealidad geométrica se desencadena previamente a la constitutiva, de acuerdo con Falvo et al. e Iijima et al. Como resultados se proporcionan las trayectorias
de equilibrio no lineales, las deformaciones críticas bajo los esquemas de carga habituales en piezas
alargadas y las geometrías deformadas al ¿nal del proceso de carga.
Finalmente, se estudia la adecuación de la geometría inicial a la proporcionada por el mapeo conforme sobre una super¿cie cilíndrica ideal. En concreto, se determinó el diámetro inicial del cilindro
mediante la minimización de la energía total del sistema para las tres quiralidades, supuestos nulos
los alargamientos de enlace respecto a la longitud de referencia sobre la lámina plana de grafeno. Los
diámetros y esfuerzos obtenidos se contrastaron con los resultados del análisis lineal para el modelo
de la tesis, hallando una íntima coincidencia entre los valores de salida de ambos procedimientos. La
consideración de esta nueva geometría inicial representa una vía alternativa en la introducción de la
curvatura del nanotubo en su comportamiento mecánico.Merli Gisbert, R. (2013). Formulación de un modelo de Mecánica Molecular aplicado al comportamiento estructural de nanotubos de carbono [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/30245
TESIS
3
Ojeda, Barrionuevo Jean Paul, and Pizarro Juan Américo López. "Desempeño sísmico de una edificación de concreto armado dual mediante el análisis no lineal en el tiempo ubicado en el distrito de Lince, departamento de Lima-Perú." Bachelor's thesis, Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC), 2021. http://hdl.handle.net/10757/655183.
Full textAbstract:
El tema de esta investigación aborda el desempeño sismorresistente de un edificio en Lima aplicando el análisis dinámico no lineal “Tiempo historia”. Por ello, la hipótesis plantea que el desempeño sísmico de un edificio destinado a vivienda en la ciudad de Lima debido a un sismo moderado y severo, cumple con lo indicado en la Norma Peruana Sismorresistente E-030 respecto a sus objetivos del no daño estructural y el no colapso respectivamente, si los puntos de desempeño obtenidos al comparar la curva de Capacidad con la curva de Demanda de la Norma E-030 se encuentran dentro del rango de desempeño establecido según el código de la Agencia Federal para el Manejo de Emergencias (FEMA). Consecuentemente, la investigación está dividida en 5 capítulos. En el primero, se presenta la descripción de la estructura a analizar, que abarca sus características arquitectónicas y estructurales. En el segundo, se expone una serie de conceptos fundamentales plasmados en el marco teórico, para entender el desempeño sísmico y todo lo relacionado con este análisis. En el tercero y cuarto, se realiza la evaluación del desempeño sismorresistente aplicando el Análisis Dinámico No lineal Tiempo Historia. Finalmente, se verificará si el desempeño sismorresistente de un edificio de albañilería confinada en la ciudad de Lima cumple o no con los objetivos de la Norma Peruana Sismorresistente E-030 2019.The subject of this research deals with the seismic performance of a building in Lima applying the non-linear dynamic analysis "Time History". Therefore, the hypothesis states that the seismic performance of a building intended for housing in the city of Lima due to a moderate and severe earthquake, complies with the provisions of the Peruvian Seismic E-030 Standard regarding its objectives of structural and non-structural damage. the non-collapse respectively, if the performance points obtained when comparing the Capacity curve with the Demand curve of the E-030 Standard are within the performance range established according to the code of the Federal Emergency Management Agency (FEMA). Consequently, the investigation is divided into 5 chapters. In the first one, the description of the structure to be analyzed is presented, which covers its architectural and structural characteristics. In the second, a series of fundamental concepts embodied in the theoretical framework is exposed to understand the seismic performance and everything related to this analysis. In the third and fourth, the evaluation of the seismic performance is performed applying the dynamic nonlinear analysis Time History. Finally, it will be verified if the seismic performance of a reinforced concrete building in the city of Lima complies or not with the objectives of the Peruvian Seismic Standard E-030 2019.
Tesis
4
Cherem, Marcello. "Contribuição ao estudo dos pilares com seção transversal em formato geométrico de \'L\' considerando a não-linearidade física e geométrica." Universidade de São Paulo, 2010. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3144/tde-23052011-113436/.
Full textAbstract:
Pilares de edifícios estão sempre submetidos à flexão composta oblíqua. Este trabalho tem como objetivo comparar, em seções transversais com formato geométrico de L, os resultados obtidos por dois métodos de cálculo: a) Integração numérica na qual, para cada direção principal, são utilizadas curvaturas reais obtidas de diagramas momentocurvatura de cada seção, sendo os efeitos de segunda ordem calculados considerando a flexão composta oblíqua; b) Integração numérica na qual, para cada direção principal é utilizada uma rigidez secante, obtida a partir dos momentos resistentes do ELU, sendo os efeitos de segunda ordem calculados ignorando-se a direção ortogonal. 2.248 seções transversais foram analisadas. Cada uma foi solicitada de 192 maneiras diferentes. A conclusão é de que o procedimento descrito no item b pode ser utilizado com segurança, desde que se utilize uma rigidez secante reduzida em 10%.The columns of buildings are always subject to oblique bending. This study compares, in geometric L shaped cross sections, the results obtained using two calculation methods: a) Numerical integration in which, for each principal direction, the actual curvatures obtained from moment-curvature relationships of each section are used, calculating the second-order effects considering the oblique bending; b) Numerical integration in which, for each principal direction, a secant stiffness is used, obtained from the moments resistances of ULS, calculating the second-order effects ignoring the orthogonal direction. 2.248 cross sections were analyzed. Each one was solicited in 192 different ways. The conclusion is that the procedure described in item b can be safely used, provided a secant stiffness reduced to 10% is used.
5
Marques, Severino Pereira Cavalcanti. "Análise não linear física e geométrica de pórticos espaciais." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 1990. http://hdl.handle.net/10183/1376.
Full textAbstract:
Apresenta-se uma formulação do tipo incrementaliterativa destinada a análise não linear de pórticos espaciais. Considera-se os efeitos não lineares introduzidos pelas mudanças de configuração geométrica da estrutura e também pela combinação destes efeitos com aqueles inerentes ao comportamento plástico exibido pelo material. As relações cinemáticas empregadas permitem a consideração de deslocamentos arbitrariamente grandes, acompanhadas de pequenas deformações . A modelagem do comportamento plástico do material é efetuada através do conceito de rótula plástica, estabelecido a partir de um critério de plastificação generalizado. Adota-se uma matriz de rigidez geométrica de barra baseada em momentos semitangenciais. Para elementos com extremos plastificados, é deduzida uma matriz de rigidez elasto-plástica. Emprega-se um método numérico do tipo incremental-iterativo, que utiliza como condição básica de controle da análise a constância do trabalho realizado pelos incrementos de cargas, em cada passo incremental (Método de Controle por Trabalho).A formulação permite uma descricão completa do desempenho mecânico da estrutura, inclusive em estágio de deformação pós-crítico em que ocorre regressão do carregamento com aumento de deslocamentos, ou vice-versa. A formulação foi implementada em um programa computacional elaborado em linguagem FORTRAN. Vários exemplos numéricos são apresentados para mostrar a eficiência das procedimentos propostos.An incramental-iterative formulation for the nonlinear analysis of space frames ia presented. Nonlinear effects due to the changes in the geometrical configuration of the structure and also the combination of these effects with those due to the plastic behavior af the material are considered. The kinematics relations employed allow the consideration of arbitrarily large displacements with small strains. The plastic behavior of the elements is modeled using the plastic hinge concept, based on a generalized yield criterion. A geometrical stiffness matrix based on semitangential moments is adopted. For elements with plastic hinges at their ends, a elastic-plastic stiffness matrix is derived. An incremental-iterative numerical method is employed which uses the condition of constant work increment to determine the increments of load (Work Cantrol Method). The analysis allows a complete description of the structural response both in the pre and post-critical stages, even in situations in which displacements increase with decreasing loads or vice versa. The formulation was implemented into a computational code in FORTRAN language. Sevoral examples are presented to illustrate the efficiency of the procedures proposed.
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Sampaio, Maria do Socorro Martins. "Análise não linear geométrica de cascas laminadas reforçadas com fibras." Universidade de São Paulo, 2014. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-14032014-153137/.
Full textAbstract:
Em geral, as formulações disponíveis na literatura para a análise de cascas laminadas reforçadas com fibras substituem o meio original heterogêneo por um homogêneo equivalente, que dificulta a identificação das tensões fibra-matriz, ou requerem que a malha de elementos finitos seja disposta de modo que os nós dos elementos finitos de fibra coincidam com os nós dos elementos finitos de casca, que é uma exigência bastante restritiva e que aumenta o número de graus de liberdade do sistema de equações resultante. Neste sentido, o objetivo geral desta tese consiste em desenvolver uma formulação para a inclusão de fibras longas e curtas aleatórias nas diversas lâminas de cascas laminadas anisotrópicas com não linearidade geométrica utilizando o método dos elementos finitos sem aumentar o número de graus de liberdade do sistema de equações resultante e sem a necessidade de coincidência de nós na discretização das fibras e da matriz. Nesta formulação, o elemento finito triangular de casca laminada utilizado para discretizar a matriz possui dez nós e sete graus de liberdade por nó, sendo três translações, três componentes do vetor generalizado e a taxa de variação linear da deformação ao longo da espessura. As fibras curvas, curtas aleatórias ou longas, são introduzidas, em qualquer camada do laminado, por meio de relações cinemáticas que garantem sua aderência à matriz sem a introdução de novos graus de liberdade no sistema de equações resultante. Para discretizá-las são utilizados elementos finitos unidimensionais de ordem qualquer com três graus de liberdade por nó e que consideram consistentemente a não linearidade geométrica. Todas as grandezas envolvidas são escritas em relação à configuração inicial do corpo, caracterizando a descrição Lagrangeana total ou material do movimento. Para modelar o comportamento do material adota-se a Lei Constitutiva de Saint-Venant-Kirchhoff que relaciona de forma linear o tensor de tensões de Piolla-Kirchhoff de segunda espécie e o tensor de deformações de Green-Lagrange. O equilíbrio é encontrado a partir do Princípio da Mínima Energia Potencial Total e o sistema não linear de equações resultante é resolvido utilizando-se o procedimento iterativo de Newton-Raphson. As ações externas podem ser introduzidas ao sistema de forma total ou incremental e a contribuição das fibras para a energia do sistema é adicionada na matriz global do problema. Os exemplos numéricos testados validam e demonstram as potencialidades da formulação proposta.In general, the Finite Element (FE) formulations available in the literature for the analysis of fibre reinforced laminated shells replace the original heterogeneous medium by an equivalent homogeneous one, which makes difficult the identification of fiber-matrix stress distribution, or require that the finite element mesh is arranged in a way that the fibre finite element nodes coincide with the shell finite element ones, which is a very restrictive requirement and increases the number of degrees of freedom of the resulting system of equations. In this sense, the objective of this thesis is to develop a formulation for the inclusion of long and random short fibres in any layer of FE laminated anisotropic shells developing large displacement and rotations without increasing the number of degrees of freedom and the necessity of matching nodes in the discretization of the fibre and the matrix. In this formulation, the triangular laminated shell finite element used to discretize the matrix has ten nodes and seven degrees of freedom per node, that are, three translations, three components of a generalized vector and the linear rate of strain variation along the thickness. The curved fibres, long or random short, are introduced in any layer of the laminate shell by means of kinematic relation to ensure its adherence to the matrix without introducing new degrees of freedom in the resulting system of equations. To discretize them, any order one-dimensional finite elements with three degrees of freedom per node are used. These fibres elements are consistently considered by Geometric nonlinearity. All involved variables are written with respect to the initial configuration of the body, characterizing the Total Lagrangian description. To model the behavior of the material we use the Saint-VenantKirchhoff Constitutive Law that relates linearly the second Piolla-Kirchhoff stress tensor and Green-Lagrange strain tensor. The equilibrium is achieved from the Principle of Minimum Potential Energy and the non-linear system of equations is solved by the Newton-Raphson iterative procedure. External loads may be introduced to the system by one or various steps and the contribution of fibres to the energy of the system is added to the global matrix of the problem. The numerical examples validate and demonstrate the potential of the proposed formulation.
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Mororó, Luiz Antônio Taumaturgo. "Análise não linear geométrica de vigas laminadas de parede fina." reponame:Repositório Institucional da UFC, 2013. http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/11683.
Full textAbstract:
MORORÓ, L. A. T. Análise não linear geométrica de vigas laminadas de parede fina. 2013. 151 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Estruturas e Construção Civil) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013.Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-04-27T18:50:43Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_latmororó.pdf: 6840312 bytes, checksum: ab7ebf03353a53a806d8676a29ac26c6 (MD5)
Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-04-28T19:46:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_latmororó.pdf: 6840312 bytes, checksum: ab7ebf03353a53a806d8676a29ac26c6 (MD5)
Made available in DSpace on 2015-04-28T19:46:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_latmororó.pdf: 6840312 bytes, checksum: ab7ebf03353a53a806d8676a29ac26c6 (MD5) Previous issue date: 2013-06-28
The use of thin walled laminate beams in Aeronautical, Civil, Mechanical and Naval Enginee- ring is increasing in the last years. This is due to their high stiffness/weight and strength/weight ratios. Composite beams and other structural elements tend to have thin walls due to the elevated strength of the material. Other important aspect is that, even without reaching large strains and without overcoming the elastic limit of the material, such beams present geometric nonlinear behavior due to high their slenderness, leading to large displacements and rotations. Depen- ding on the composite layup, the beams of composite materials can present several couplings between generalized stresses and strains, requiring a more complex analysis procedure when compared to isotropic beams. In this work, two three-dimensional space frame finite elements that can be used to analyze composite thin-walled beams subjected to geometric non-linearity were developed. The cross-section properties of the beams are evaluated through suitable thin walled beam theories, where the effects of the warping and transverse shear are neglected. Such theories yield a 4x4 constitutive matrix for the laminate and different levels of coupling between generalized stresses and strains can be considered. Depending of such couplings, the constitu- tive matrix can either be full or diagonal. The element independent corotational approach was used in order to consider large displacaments and rigid body rotations in space. In the local coordinate system, two elements are used, one based on the linear strain theory and the other on the Total Lagrangian formulation. The mathematical treatment of the large rotations in the space is performed by means of the rotation tensor (Rodrigues’s formula) in conjunction with the concept of the pseudovector. The computational implementations of the two finite elements proposed in this work were done in the open source software FAST ( Finite Element Analysis Tool ). The methodology used follows the classical steps used in computational methods, in- cluding formulation, implementation, verification and validation of results. Such verification is accomplished through shell and solid three-dimensional finite element models developed in the ABAQUS commercial software. The validation is performed by means of comparison with the experimental results found in literature. Regarding the evaluation of cross-sectional properties, one can observe a good agreement between the laminated beam theories adopted in this work and numerical and experimental results for all composite layups and load conditions conside- red. In the case of space frame elements, a good agreement is obtained between the results of finite elements proposed in this work and the analytical and computational results available in the literature. It is also observed that the element based on the Lagrangian formulation is more efficient than the element based on the linear theory regarding the ability to provide a satisfatory response with a less refined mesh
A utilização de vigas laminadas de parede fina nas Engenharias Aeronáutica, Civil, Mecânica e Naval tem crescido bastante nos últimos anos, devido a suas elevadas relações rigidez/peso e resistência/peso. Esses elementos estruturais normalmente apresentam paredes finas devido à alta resistência dos materiais compósitos. Outra característica importante é que, mesmo sem apresentar grandes deformações e sem que o limite elástico do material seja ultrapassado, estas vigas apresentam comportamento não linear geométrico devido à sua elevada esbeltez, acarretando em grandes deslocamentos e rotações. Dependendo da laminação utilizada, as vigas de materiais compósitos podem apresentar diversos acoplamentos entre esforços e deformações, tornando a sua análise bem mais complexa do que a análise de vigas de material isotrópico. Neste trabalho, foram desenvolvidos dois elementos finitos de pórtico espacial para análise não linear geométrica de vigas laminadas de parede fina. As propriedades seccionais da viga são avaliadas através de teorias de vigas laminadas de parede fina apropriadas, em que desprezam-se os efeitos do empenamento e do cisalhamento transversal. Tais teorias de vigas laminadas conduzem a uma matriz constitutiva 4x4, onde diferentes níveis de acoplamento entre esforços e deformações de viga são considerados, por exemplo, pode-se obter uma matriz constitutiva diagonal ou cheia. A abordagem corrotacional independente do elemento é utilizada para o tratamento de grandes deslocamentos e rotações de corpo rígido no espaço. No âmbito local, são utilizados dois elementos, um baseado na teoria linear e outro na descrição Lagrangeana Total. O tratamento matemático das grandes rotações no espaço é realizado por meio do tensor das rotações (fórmula de Rodrigues), juntamente com o conceito do pseudovetor. As implementações dos elementos finitos propostos neste trabalho são realizadas no software de código aberto FAST. A metodologia de trabalho segue o roteiro clássico de métodos computacionais, incluindo formulação, implementação, verificação e validação dos resultados. A verificação é realizada através dos modelos tridimensionais de elementos finitos de casca e sólido desenvolvidos no software comercial ABAQUS. A validação é realizada por meio da comparação com resultados de ensaios experimentais encontrados na literatura. No que diz respeito à avaliação das propriedades seccionais, pode-se verificar uma ótima concordância entre as teorias de vigas laminadas adotadas neste trabalho e os resultados numéricos e de ensaios experimentais, para todas as laminações e carregamentos considerados. No caso dos elementos de pórtico espacial, verificou-se uma ótima concordância entre os resultados dos elementos finitos propostos neste trabalho e os resultados analíticos e computacionais disponíveis na literatura. Observa-se também que o elemento baseado na descrição Lagrangeana é mais eficiente do que o elemento baseado na teoria linear no que tange à capacidade de apresentar uma resposta satisfatória com uma malha menos refinada
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Solé, Marzo Josep Ramón. "Análisis no lineal de placas de hormigón postesado." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2017. http://hdl.handle.net/10803/405989.
Full textAbstract:
An unprecedented calculation model for slabs of post-tensioned concrete is proposed, based on the general theory of thin plate analysis, using the finite element method, taking into account the degradation of the most critical sections of the slabs, which are usually located on their supports. The main objective of the model is to review the amount of passive reinforcement required in the construction of the post-tensioned slabs in the abacus areas (on the supports), with the primary idea being that of identifying economic savings.
Although the problem of thin slabs is at the root of the matter, the shell or membrane problem posed by the effect of the post- casting treatment is considered at the same time, especially when studying the degradation of the critical or most critical sections. The consideration of the said degradation of the sections results in the loss of proportionality in the relation between action and response or, in other words, in the nonlinearity of the problem. The nonlinearity of a post-cast slab, when a higher stress level is accepted than a conventional calculation, presents very particular characteristics, which are studied and presented in the proposed thesis. These characteristics condition the way the slabs can be analysed, when a more precise answer is sought.
The proposed model starts from a very extensive iterative calculation procedure in the nonlinear analysis of structural problems of diverse nature that, adapted properly, allows the specific study of the post-tensioned slabs including the particular effects of degradation of its sections. The approach involves, therefore, a detailed study of the evolution of the behavior of the sections of post-tensioned concrete, from the beginning of its service until its rupture.
Once the proposed procedures have been validated, through the corresponding problems of contrast and due analysis, we proceed to the study of three problems representative of the situations that are most commonly solved by post-tensioned slabs in buildings. The study of these cases develops in a very detailed way, controlling both the evolution of their deformations and the evolution of all the types of tensions that a laminar structure presents, as it is, in the end, a post-tensioned slab.
With the support of this model, it is demonstrated, preliminarily and in an exclusively analytical way, that it seems possible to project or revise the post-tensioned slabs by substantially moderating the amount of steel required in the most affected regions of the problem, without identifying major problems, although it is certain that other aspects must be studied in later work in order to extend the concepts proposed in the thesis to daily professional practice. In the final part of the paper, the solutions obtained in the case studies considered as representative are compared with those that would be obtained in a calculation or normal professional procedure, clearly showing that the savings in the amount of passive reinforcement to be used on the supports can easily be between 35% and 50%.
The methodology followed could be extremely useful in the revision of buildings already built, for example, because of the need for an increase in load due to change of use, or for whatever reason. In these cases, the complexity and cost of a nonlinear calculation, such as the one proposed, is well below the cost of any reinforcement of the building in question, at least if it is finished and in full use.Se propone un modelo de cálculo inédito para losas de hormigón postesado basado en la teoría general de análisis de placas delgadas, mediante el método de los elementos finitos, teniendo en cuenta la degradación de las secciones más solicitadas de las losas, las cuales quedan normalmente localizadas sobre sus soportes. El objetivo principal del modelo es revisar la cantidad de refuerzos pasivos que se requieren en la construcción de las losas postesadas en las zonas de ábaco (sobre los soportes), con la idea primera de identificar ahorros. Aunque la base de la cuestión tratada es el problema de placas, se considera al mismo tiempo el problema de cáscara o de membrana que plantea el propio efecto del postesado, especialmente cuando se estudia la forma de degradación de las secciones críticas o más solicitadas. La consideración de la referida degradación de las secciones deriva en la pérdida de proporcionalidad en la relación entre acción y respuesta o, dicho de otra forma, en la no linealidad del problema. La no linealidad de una losa postesada, cuando se acepta un nivel de solicitación mayor que un cálculo convencional, presenta unas características muy particulares, las cuales se estudian y presentan en la tesis propuesta. Dichas características condicionan la forma de análisis de las losas, cuando se busca una respuesta más precisa. El modelo propuesto parte de un procedimiento de cálculo iterativo muy extendido en el análisis no lineal de problemas estructurales de diversa naturaleza que, convenientemente adaptado, permite el estudio específico de las losas postesadas incluyendo los efectos particulares de degradación de sus secciones. El planteamiento conlleva, pues, un estudio detallado de la evolución del comportamiento de las secciones de hormigón postesado, desde el inicio de su servicio hasta su rotura. Una vez validados los procedimientos propuestos, mediante los correspondientes problemas de contraste y los debidos análisis, se procede al estudio de tres problemas representativos de las situaciones que de forma más extendida se resuelven con las postesadas en la edificación. El estudio de estos casos se desarrolla de forma muy detallada, controlando tanto la evolución de sus deformaciones como la evolución de las tensiones de todo tipo que presenta una estructura laminar, como es, a la postre, una losa postesada. Con el soporte de este modelo se demuestra, preliminarmente y de forma exclusivamente analítica, que parece posible proyectar o revisar las losas postesadas moderando sustancialmente la cantidad de acero requerido en las regiones más comprometidas del problema, sin que se identifiquen grandes problemas, si bien es cierto que otros aspectos deben ser estudiados en trabajos posteriores para poder extender los conceptos propuestos en la tesis a la práctica profesional diaria. En la parte final del trabajo, se comparan las soluciones obtenidas en el estudio de los casos considerados como representativos con las que se obtendrían en un cálculo o procedimiento profesional al uso, quedando claro que los ahorros de en la cantidad de refuerzo pasivo a emplear sobre los soportes pueden quedar fácilmente entre el 35% y el 50%. La metodología seguida podría resultar de extrema utilidad en la revisión de edificios ya construidos, por ejemplo, por razón de necesitar un incremento de carga por cambio de uso o por la causa que fuere. En estos casos, la complejidad y el coste de un cálculo no lineal como el propuesto queda muy por debajo del coste del eventual refuerzo del edificio de turno, al menos, si éste está acabado y en plena utilización.
9
Seguí, Colomar Juan Miguel. "Análisis geométrico y astronómica en la Catedral de Chartres." Doctoral thesis, Universitat Rovira i Virgili, 2017. http://hdl.handle.net/10803/460817.
Full textAbstract:
El primer resultat principal d'aquest treball l'enunciem de la següent manera: La determinació arquitectònica del Laberint, el Creuer, l'Àbsida, la Girola i el Rosetó de la façana principal de la Catedral de Chartres, segueix fidelment el patró astronòmic del catasterisme mil•lenari de la deessa egípcia Isis = Notre-Dame.
Més concretament, observem que: Existeix una correlació lineal entre la configuració estel•lar de les declinacions del catasterisme de la deessa Isis –Elthor, Spica, Isis, Sirio i Adhara de les constel•lacions de Tauro, Virgo i Can Major–, en l'època astronòmica J1200.0 de la construcció de la Catedral de Chartres, i les declinacions del disseny constructiu de la catedral amb probabilitat 1-k=0.9994 i coeficient de correlació de Pearson Rpq=0.99. Aquesta correlació lineal fa que les declinacions generades pels paràmetres constructius de la Catedral de Chartres siguin explicats casi en la seva totalitat, al 98%, per les declinacions estel•lars de Isis. La probabilitat que aquesta coincidència de configuracions celestes no sigui un resultat aleatori, és a dir que la probabilitat de que el resultat no s'hagi produït per un simple atzar no atribuïble al dissenyador de Chatres és F=0.9999997. Aquesta correlació, no va succeir un sol dia, si no que va ocórrer cada dia al llarg dels 32 anys inicials de la construcció de la Catedral, a causa del lent moviment estel•lar propi i de precessió de l'eix de la terra.
El segon resultat principal l'enunciem de la següent forma: El centre del Laberint i del Rosetó de la façana principal de la Catedral de Chartres van estar alineats amb l'estrella central Elthor de la constel•lació de Tauro la qual és catasterisme d'Isis = Notre-Dame; aquesta alineació va ser totalment precisa i la constel•lació cobria completament el Laberint en la seva trajectòria diària.El primer resultado principal de este trabajo lo enunciamos de la siguiente manera: La determinación arquitectónica del Laberinto, el Crucero, el Ábside, la Girola y el Rosetón de la fachada principal de la Catedral de Chartres, sigue fielmente el patrón astronómico del catasterismo milenario de la deidad egipcia Isis = Notre-Dame. Más concretamente, vemos que: Existe una correlación lineal entre la configuración estelar de las declinaciones del catasterismo de la deidad Isis –Elthor, Spica, Isis, Sirio y Adhara de las constelaciones de Tauro, Virgo y Can Mayor–, en la época astronómica J1200.0 de la construcción de la Catedral de Chartres, y las declinaciones del diseño constructivo de la catedral con probabilidad 1-k=0.9994 y coeficiente de correlación de Pearson Rpq=0.99. Esta correlación lineal hace que las declinaciones generadas por los parámetros constructivos de la Catedral de Chartres sean explicadas casi en su totalidad, al 98% por las declinaciones estelares de Isis. La probabilidad de que tal coincidencia de configuraciones celestes no sea un resultado aleatorio, o sea la probabilidad de que el resultado no se haya producido por un simple azar no atribuible al diseñador de Chartres es F=0.9999997. Esta correlación, no ocurrió un solo día, si no que ocurría cada día a lo largo de los 32 años iniciales de la construcción de la Catedral, a causa del lento movimiento estelar propio y de precesión del eje terrestre. El segundo resultado principal lo enunciamos así: El centro del Laberinto y del Rosetón de la fachada principal de la Catedral de Chartres estuvieron alineados con la estrella central Elthor de la constelación de Tauro la cual es catasterismo de Isis = Notre-Dame; fue la alineación con total precisión y además cubría la constelación, en su trayectoria diaria, completamente al Laberinto.
The firt main result of this work can be estated as follows: The architectural setting of the Labyrinth, the Transept, the Apse, The Ambulatory and the Rose window of the main facade of the Chartres Catedral are defined following the astronomical pattern of the millenary Catasterismi of the egyptian God Isis and Notre-Dame. In particular, we can see that a linear correlation exists between the stars configuration of the declinations of Isis deity catasterismi –Elthor, Spica, Isis, Sirio and Adhara from the constellations of Tauro, Virgo and Canis Maior– in astronomical time J1200.0, when Chartres Catedral was build, and the declinations of the design of the cathedral with probability 1-k=0.9994 and coefficient of correlation of Pearson Rpq=0.99. This linear correlation makes that the declinations produced by the building parameters of the Chartres cathedral can be explained nearly entirety 98%, by the Isis star declinations. The probability of this celestial configuration not being a random result or something left up to fate by the designer of Chartres is F=0.9999997. This correlation was not happening in one single day, but occurred every day during the first 32 years of construction of the Catedral, due to the own stars movement and the axial precession movement of the earth. The second main result can be stated as: The center of the Labyrinth and the Rose window of the main facade of the Chartres catedral were lined up with the central star Elthor from the Tauro constellation, which is an Isis=Notre-Dame catasterismi. This alignement occurred with total accuracy and the whole constellation covered, on its daily trajectory, completely the Labyrinth.
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Reis, Marcelo Campos Junqueira. "Análise não linear geométrica de pórticos planos considerando ligações semirrígidas elastoplásticas." Universidade de São Paulo, 2012. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-06082012-082337/.
Full textAbstract:
Neste trabalho foi implementada uma técnica para considerar ligações semirrígidas elastoplásticas para a análise não linear geométrica de pórticos planos. As ligações semirrígidas foram consideradas com o comportamento elastoplástico multilinear e modeladas via o Método dos Elementos Finitos (MEF). Esta técnica foi acoplada ao programa AcadFrame, baseado no Método dos Elementos Finitos Posicional (MEFP) para a análise não linear geométrica de pórticos planos e treliças planas. O acoplamento numérico foi realizado através de uma formulação algébrica em que a matriz de rigidez das ligações semirrígidas elastoplásticas e as forças internas das ligações são somadas à matriz e ao vetor de forças internas da estrutura a cada iteração no processo de Newton-Raphson. Conceitos de álgebra linear e tensorial, dinâmica não linear, deformação, tensão, princípios variacionais e métodos numéricos são necessários para este propósito. Simular-se-ão diversos exemplos de ligações semirrígidas de estruturas metálicas e de concreto pré-moldado para a verificação das implementações realizadas. O trabalho permite a análise não linear geométrica de pórticos planos considerando as ligações semirrígidas elastoplásticas.This work presents a technique to consider elastoplastic semi-rigid connections for geometric nonlinear analysis of plane frames. The connections were considered semi-rigid with elastoplastic behavior and modeled by The Finite Element Method (FEM). This technique was coupled to AcadFrame program, based on the Finite Element Method for geometric nonlinear analysis of plane frames and trusses flat. The numerical coupling is made by an algebraic formulation where, at each iteration of the Newton-Raphson process, the connections stiffness matrix and elastoplastic internal forces of are added to the Hessian matrix and the internal force vector of the structure. Concepts of linear and tensor algebra, non-linear strain, stress, variational principles and numerical methods are needed for this purpose. Several examples with semi-rigid connections are solved to verify the proosed formulation and performed implementations. This study allows geometric nonlinear analysis of plane frames considering elastoplastic semi-rigid connections, as steel and precast concrete structures.
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Subiabre, Sánchez Felipe Ignacio. "Fenómenos de concentración en geometría y análisis no lineal." Tesis, Universidad de Chile, 2014. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/116846.
Full textAbstract:
Ingeniero Civil MatemáticoEl trabajo presentado en esta memoria se sitúa en la interfaz entre el análisis y la geometría. El interés recae en el estudio de fenómenos de concentración para dos problemas "geométricos" no lineales: la existencia de hipersuperficies con r-curvatura constante en variedades Riemannianas, y una ecuación de Schrödinger no lineal. Esta memoria se puede dividir en dos partes principales. La primera está dedicada a explorar algunos resultados sobre concentración de familias de hipersuperficies de curvatura media constante (o en general curvatura r-media constante) con topología no trivial en variedades Riemannianas compactas. Se recuerda que la curvatura r-media de una hipersuperficie se define como la r-ésima función simétrica elemental de las curvaturas principales de la hipersuperficie. Se prueba que las técnicas desarrolladas en el trabajo de Mahmoudi, Mazzeo y Pacard se pueden extender para manejar el caso de curvatura r-media con r>=1. Este fenómeno de concentración se relaciona en general con un fenómeno de resonancia, que hace el análisis particularmente delicado y que también se encuentra en el estudio de una clase de ecuaciones elípticas no lineales que presentan concentración sobre conjuntos de dimensión mayor. En la segunda parte, correspondiente al paper presentado, se prueba un nuevo resultado sobre concentración en subvariedades para una ecuación de Schrödinger no lineal con potencial definido en una variedad Riemanniana suave y compacta M o el espacio Euclídeo R^n, resolviendo en completa generalidad una conjetura planteada por Ambrosetti, Malchiodi y Ni. Precisamente, se estudian soluciones positivas de la siguiente ecuación semilineal: $$\e^2\Delta_{\bar g} u - V(z)u + u^{p} =0 en M,$$ donde (M,g) es una variedad Riemanniana n-dimensional suave, compacta y sin borde o el espacio Euclídeo R^n, e es un parámetro positivo pequeño, p>1 y V es un potencial uniformemente positivo. Se prueba que dado k=1,...,n-1 y 1
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Avendaño, Quiroz Johnny Robert. "La Ecuación lineal de Schrödinger : un estudio numérico." Bachelor's thesis, Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2009. https://hdl.handle.net/20.500.12672/760.
Full textAbstract:
En este trabajo obtendremos resultados de estabilidad, consistencia y convergencia para dos esquemas diferentes de discretización basados en el método de diferencias finitas para el siguiente problema de estabilización en la frontera de la ecuación de Schrödinger.
Seguiremos el siguiente esquema para presentar este trabajo:
En el capitulo I presentamos conceptos y fundamentos teóricos del método de diferencias finitas.
En el capitulo II aplicaremos el método a una EDP, así como un estudio comparativo de diversos esquemas a usar.
En el capitulo III presentamos algunos resultados numéricos, además de efectuar una comparación numérica de los esquemas usados.
En el apéndice A presentamos algunos teoremas que son generalmente utilizados en las demostraciones de estabilidad del método numérico.
En el apéndice B incluimos los algoritmos que implementamos para conseguir los resultados numéricos.
--- Palabras claves: Análisis numérico, Ecuación de SchrÄodinger, Diferencias ¯nitasTesis
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Gelatti, Flavia. "Análise não linear física e geométrica de pórticos planos de concreto armado." Florianópolis, 2012. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/96321.
Full textAbstract:
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia CivilMade available in DSpace on 2012-10-26T10:53:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 310427.pdf: 2147229 bytes, checksum: 21f4ffc6d93711be41da8d4700b42af3 (MD5)
Este trabalho tem como objetivo o estudo da análise não linear física e geométrica de pórticos planos de concreto armado. As análises são realizadas por meio do programa ANALEST, que utiliza um modelo não linear em que as estruturas são modeladas por elementos finitos de barra. Cada elemento possui três nós e um total de sete graus de liberdade, sendo o terceiro nó interno com apenas deslocamento axial. A formulação dos elementos baseia-se na teoria de viga de Euler-Bernoulli, na qual a deformação por cisalhamento é desprezada. A não linearidade física é considerada ao longo do elemento e da seção, dividida em lamelas, admitindo-se que cada lamela está sob estado uniaxial de tensões, utilizando-se leis constitutivas não lineares para o concreto e armaduras de aço. A não linearidade geométrica segue a Formulação Lagrangeana Total. São analisados pórticos de 1 a 16 pavimentos, com diferentes características geométricas - altura de pavimento, número de vãos, e diferentes propriedades dos materiais. Inicialmente, são feitos alguns estudos de modelagem para cada pórtico, investigando-se alguns parâmetros, modelos constitutivos e a estabilidade numérica de algoritmos de solução de equações não lineares. O programa ANALEST é em seguida validado comparando-se seus resultados com os de modelos/programas de outros autores. Investiga-se também a influência das não linearidades (física e geométrica), consideradas isoladamente e combinadas, e são traçados mapas de evolução da não linearidade física de cada pórtico. Finalmente o modelo não linear do ANALEST é comparado a um modelo que considera a não linearidade física de forma simplificada, utilizando-se o programa SAP2000. Com base nos resultados dos estudos, são extraídas conclusões acerca do tema e algumas recomendações para trabalhos futuros
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Díaz, Hernández Gabriel. "Análisis de resonancia portuaria: generación, transitoriedad, no linealidad y acoplamiento geométrico." Doctoral thesis, Universidad de Cantabria, 2006. http://hdl.handle.net/10803/10618.
Full textAbstract:
Esta tesis doctoral se ha dedicado al estudio de la hidrodinámica asociada a los procesos de resonancia en dominios semi-encerrados. El esfuerzo fundamental se ha centrado en la caracterización de los elementos forzadores, las características no lineales del forzamiento y de la respuesta de los puertos, la transitoriedad del fenómeno y de la incidencia sobre la respuesta del potencial acoplamiento de la respuesta de recintos adyacentes. Es decir, la generación, la no linealidad, la transitoriedad y el acoplamiento geométrico. Los objetivos planteados son tres: 1) ampliar el conocimiento sobre el fenómeno; 2) mejorar la capacidad para reproducir el fenómeno a través de la aplicación de un modelo en elemento finito basado en las ecuaciones modificadas de Boussinesq Nwogu (1993), Liu & Woo (2004); 3) integrar toda la investigación, técnicas y herramientas elaboradas en una metodología capaz de mejorar sustancialmente la aproximación que se hace hoy en día al problema. Para ello, se hace uso de una metodología que integra la aproximación teórica para caracterizar las oscilaciones de baja frecuencia existentes en los registros instrumentales de oleaje tomando información de medidas en el campo, se plantea una exhaustiva campaña de modelado físico en laboratorio para diferentes características de oscilación resonante no lineal y acoplamiento geométrico, y finalmente se valida el modelo numérico con las series temporales obtenidas en laboratorio y con dos situaciones resonantes reales tomando series reales de onda larga atmosférica y onda larga vinculada a grupos de oleaje, encontrando excelentes correlaciones.This Thesis is dedicated to study the hydrodynamic processes associated to the harbour resonance phenomena. The study was focused to the characterization of the transient, non-linear, and coupled effects associated to the forcing mechanisms and to the response of the oscillations outside and inside the harbour facilities. The aim of this thesis was divided into tree main branches: 1) increase the harbour resonance phenomena knowledge; 2) improve the capacity to reproduce the phenomena through the implementation of an advanced finite-element numerical model, based on the modified Boussinesq equations Nwogu (1993), Liu & Woo (2004); and 3) Integrate the different techniques and tools into a methodology, able to improve the approximation of any future harbour resonance study. For these, first a spectral analysis has been developed to characterize the infragravity waves at the entrance of short wave field data, second an extensive laboratory campaign was proposed for different degrees of non-linearity and coupled resonance oscillations, and third the numerical model was validated with the laboratory data, as well as data measured in two real harbours, for both atmospheric long wave and bound long wave acting as forcing mechanism, obtaining excellent correlations.
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Mendoza, Pinto Lizeth Mayra. "Regresión lineal con datos censurados por intervalos." Universidad Mayor de San Andrés. Programa Cybertesis BOLIVIA, 2008. http://www.cybertesis.umsa.bo:8080/umsa/2008/mendoza_pl/html/index-frames.html.
Full textAbstract:
Las observaciones intervalo censuradas se presentan en estudios donde no se puede precisar exactamente la observación, solamente se conoce un rango de ocurrencia, dentro del cual se supone recae la información, como por ejemplo, datos de estudios médicos, económicos, etc. En este documento se consideran modelos de regresión lineal en los cuales la variable respuesta es intervalo censurada y/o la variable covariante. El uso de un método ad hoc de análisis para dichos datos, como el que emplea los puntos medios de los intervalos de las variables intervalo censuradas en mínimos cuadrados ordinarios para la estimación de parámetros, no es válido en general, pues da lugar a estimaciones sesgadas. En este documento se emplea, una aproximación de máxima verosimilitud semiparamétrica, junto a un algoritmo condicional de dos fases, para estimar conjuntamente los coeficientes de regresión así como la distribución marginal de la covariante intervalo censurada. El método se aplica a la estimación del Gasto familiar en alimentación dependiente del Gasto total familiar, tomando datos censurados por intervalos. Se comparan las estimaciones obtenidas por el método con las estimaciones obtenidas por el procedimiento que emplea puntos medios, para analizar las bondades del método propuesto.
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Silva, Wagner Queiroz. "Análise não linear geométrica do acoplamento solo-estrutura através da combinação MEC-MEF." Universidade de São Paulo, 2010. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-10032010-104324/.
Full textAbstract:
Neste trabalho foi desenvolvida uma formulação alternativa para o acoplamento entre o método dos elementos de contorno (MEC) e o método dos elementos finitos (MEF) para análise não linear geométrica de estruturas reticuladas ligadas a meios contínuos bidimensionais heterogêneos, aplicado a problemas de interação solo-estrutura. O solo foi considerado com comportamento elástico linear e modelado via MEC por meio de uma formulação alternativa à clássica técnica de sub-região permitindo a consideração de múltiplas inclusões mais ou menos rígidas do que o material padrão e de linhas de carga internas aos domínios. Este código foi então acoplado ao programa AcadFrame, baseado no MEF posicional para análise não linear geométrica de pórticos com consideração de cinemática exata. O acoplamento numérico foi realizado por meio de uma formulação algébrica onde a matriz de rigidez do solo e a força de contato são condensadas e somadas à matriz e ao vetor de forças internas da estrutura a cada iteração no processo de Newton-Raphson. Em ambos os programas foi utilizada uma generalização do grau de aproximação dos elementos através dos polinômios de Lagrange, o que permite a utilização de elementos curvos de alta ordem. Foi utilizada ainda a técnica dos mínimos quadrados para reduzir as oscilações de forças de superfície no contato. Os resultados obtidos de forma geral são bastante satisfatórios e comprovam a eficiência da formulação. O trabalho permite a análise de problemas de edificações apoiadas sobre solos estratificados com múltiplas inclusões e linhas de carga. Permite tanto a análise de elementos apoiados diretamente sobre o solo (sapatas, radies) quanto de elementos internos e em qualquer direção, como no caso de estacas verticais ou inclinadas. Pode-se inclusive considerar as estacas passando por diferentes camadas de solo. A aplicação pode ser estendida ainda a outros problemas elásticos, acoplamento entre peças mecânicas e análise de materiais compostos.This work presents an alternative coupling of the boundary element method (BEM) and the finite element method (FEM) to create a computer program for non linear geometric analysis of frames coupled to continuous domains, applied to soil-structure interaction. A linear elastic behavior is considered for the soil, modeled by BEM. An alternative formulation is adopted for the classic sub-region technique, allowing the consideration of multiple inclusions and load lines inside the soil domain. The BEM computational code is coupled to the AcadFrame software, based on positional FEM for non linear geometric analysis of frames, considering exact kinematics. The numerical coupling is made by an algebraic formulation where the soil stiffness matrix and contact forces are condensed and added to the structure matrix and internal forces for each iteration on Newton-Raphson process. On both programs it is adopted a generalization of the element degree assuming the Lagrange polynomials, which allows the use of curved high order elements. It was also implemented the least square method in order to obtains better and smoother results of surface forces in the contact interface. The obtained results are satisfactory and prove the formulation efficiency. The program allows the analysis of buildings supported by layered soils with multiples inclusions and load lines. It considers directly supported elements over the soil (footing foundations, radies) and internal elements in any direction, like vertical and diagonal piles. It can also consider piles going through different layers of the soil. This formulation can be applied to other elastic problems like coupling between mechanic pieces and composite material analysis.
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Delgadillo, Alanya Julio Edwin. "Análisis no lineal estático de estructuras y la norma e-030." Universidad Nacional de Ingeniería. Programa Cybertesis PERÚ, 2005. http://cybertesis.uni.edu.pe/uni/2005/delgadillo_ae/html/index-frames.html.
Full textAbstract:
El motivo principal de la tesis es observar la utilidad del Análisis No Lineal Estático Pushover que nos presenta el ATC-40 y FEMA-356, utilizado conjuntamente con la demanda sísmica proveída por la Norma Peruana de Diseño Sísmico E-030, poder obtener y evaluar el nivel de daño producido en los elementos mediante el monitoreo de las deformaciones (giros o desplazamientos) en el nivel de desempeño de la estructura y luego proceder a la verificación de los límites locales de aceptación dados por FEMA 356 y ATC-40. Otro objetivo fundamental de esta tesis es mostrar que un Análisis No Lineal Estático Pushover es un método para poder hallar las zonas “débiles” de una estructura y poder luego tomar medidas. Para lograr este propósito se toma como ejemplo un edificio de cinco pisos con irregularidad en planta, destinada a departamentos. El diseño de la estructura y las posibles deficiencias que pudieran ser halladas son de exclusiva responsabilidad del autor de esta tesis. El presente trabajo no pretende ni podría cuestionar la actual Norma de diseño Símico E-030, al contrario, se toma ésta como referencia para poder hallar la Demanda Sísmica que se usó en el estudio del pushover. Se adjunta dos programas en lenguaje FORTRAN hechos por el autor de esta tesis, una sirve para hallar la curva de capacidad de una estructura regular en planta y elevación, idealizando la estructura como un conjunto de pórticos planos paralelos. Y otra que sirve para hallar el gráfico momento-giro de una sección de concreto armado, una herramienta muy útil en la modelación del comportamiento de todos los elementos del ejemplo presentadoThe prime objetive of the thesis is to observer the effectiveness of the Pushover Static Non Linear Analysis which introduces the ATC-40 and FEMA-356, used jointly with the seismic demand which is provided by the Peruvian Seismic Design Standard E-030, to obtain and evaluate the level of damage produced in the elements by means of supervising the deformations (rotations ands displacement) in el performance level of the structure and then proceed with the verification of local acceptation limits given by the ATC-40 and FEMA-356. Another fundamental goal of this thesis is to show how the Pushover Static Non Linear Analysis is a method that finds the “weak” zones of a structure and from then on, take the necessary steps. To fulfill this objetive, we take for example a five story building with floor irregularities, destined to be apartments. The design of the structure and other possible deficiences that could be found are responsibility of the author of this thesis. The present job doesn’t pretend nor question the actual Seismic Design Standard E-030, on the contrary, we took this present job as a reference to find the Seismic Demand that was used in the pushover study. The author of this thesis adjoined a FORTRAN language program, and it serves to find the capacity curve of regular structures in floors and elevation, idealizing the structure as a group of bent parallel plans. Likewise, a small program to find the rotation- moment graphic of a section de armed concrete is also introduced, which serves as a very useful tool for modeling the behavior of all the elements of the example presented herein
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Gálvez, Chunas Víctor Adolfo. "Evaluación del desempeño sismorresistente usando análisis no lineal en el tiempo." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/1099.
Full textAbstract:
En el Perú las edificaciones usualmente se diseñan utilizando análisis elásticos a pesar de que la mayoría experimentarán deformaciones inelásticas durante sismos severos. Los diseños modernos basados en desempeño requieren procedimientos para predecir el comportamiento real de estructuras en tales condiciones. Los análisis No Lineales, junto con el avance de computación e información obtenida de ensayos, nos dan los medios para calcular la respuesta estructural mas allá del rango elástico, incluyendo el deterioro de la resistencia y de la rigidez asociado con el comportamiento inelástico de los materiales y grandes desplazamientos. Es por ello que el análisis No Lineal juega un papel muy importante en los diseños de nuevas estructuras y verificación de las existentes.
Se estudió un procedimiento para analizar una estructura en el rango inelástico y calibrando los elementos estructurales de la edificación con ensayos reales del PEER con el programa CANNY, se utilizaron diagramas esfuerzo deformación de los materiales, hasta obtener resultados muy similares al ensayo. Modelamos y aplicamos solicitaciones sísmicas incrementales de registros nacionales de la costa peruana sobre suelos buenos a una edificación escolar de 2 pisos con sistemas aporticado y de muros de albañilería confinada. Se evaluó el desempeño de la edificación utilizando los criterios de desempeño del FEMA 368 y Ghobarah.
Luego de estudiar el procedimiento y aplicarlo en un caso práctico se concluyó que el análisis no lineal aun debe recorrer un camino largo antes de volverse una práctica común, pero demostró que es una herramienta más útil, precisa y racional para el diseño de estructuras. El análisis no lineal es un procedimiento mucho más tedioso, pero que brinda información más útil para revisar el diseño. Se observó que es el único método de análisis que logra simular la disipación de la energía en los elementos. Lamentablemente para poder aplicarlo correctamente se requiere de un banco de información con ensayos de materiales, elementos y registros del cual como país carecemos.
Al aplicar el procedimiento estudiado en la edificación escolar concluimos que la estructura es robusta con niveles de confianza del 84% y U=1.5. Vemos que ante demandas frecuentes y ocasionales obtenemos derivas menores al 0.40% estando dentro del nivel operacional. Ante un sismo raro obtenemos derivas de 0.85% estando dentro del nivel de resguardo de vida con daños moderados. Finalmente obtenemos que ante un sismo muy raro obtenemos 1.10% de deriva obteniendo algunos daños irreparables. En ningún momento la estructura estuvo cerca del colapso total.Tesis
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Santis, Álvarez Andrés Cristian. "Análisis Térmico No Lineal en Perfiles de Acero Expuestos a Incendio." Tesis, Universidad de Chile, 2011. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/104171.
Full textAbstract:
El objetivo general del presente trabajo de título es obtener un modelo teórico-matemático para la predicción del calentamiento de perfiles de acero protegidos contra incendio, con el fin de predecir su temperatura máxima y el espesor de material aislante Blaze Shield II necesario para satisfacer los requerimientos de resistencia contra el fuego.
La Sección de Ingeniería Contra Incendios del IDIEM de la Universidad de Chile, cuenta con laboratorios para la certificación de estructuras según la actual norma chilena para ensayos y diseño de elementos de construcción en general. El uso de modelos teóricos puede optimizar el proceso de certificación disminuyendo la cantidad de productos rechazados y los costos asociados a ello.
Los actuales modelos recomendados no consideran la variación con la temperatura de las propiedades térmicas de los materiales, lo que significa que las curvas de calentamiento no son resultados en general confiables, mostrando incluso en ciertos casos valores de temperatura sin sentido físico. A raíz de lo anterior, el modelo propuesto se formuló incluyendo en la ecuación de difusión de calor la dependencia con la temperatura de las propiedades de los materiales, para así obtener mejores aproximaciones de las curvas de calentamiento del acero. Se determinaron los factores que predominan en la respuesta térmica del sistema y fueron ajustados los resultados del modelo a los datos experimentales entregados por el IDIEM.
Se pudo observar que la emisividad resultante, la conductividad térmica del material aislante y el calor específico del acero, tienen un efecto importante sobre el calentamiento de los perfiles. Además el modelo propuesto entregó resultados físicamente consistentes en el rango de masividades estudiado, y las curvas de calentamiento se ajustaron satisfactoriamente a los datos experimentales.
Se concluye que el modelo desarrollado entrega mejores aproximaciones de las temperaturas máximas y de las curvas de calentamiento que los modelos actuales, utilizando Blaze Shield II como material protector. No obstante, debe ampliarse el rango de validez del modelo para variadas condiciones de incendio y tipos de protección térmica.
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Jorge, Ponce Xamir, and Sinchi Kurt Walter Soncco. "Modelamiento no lineal geométrico de vigas utilizando la teoría mejorada de primer orden mediante el método de elementos finitos." Bachelor's thesis, Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC), 2019. http://hdl.handle.net/10757/625795.
Full textAbstract:
El modelamiento de elementos estructurales se puede realizar actualmente en diferentes programas computacionales, las cuales se basan en conceptos y teorías de la mecánica estructural, las cuales se encuentran inmersas en su programación. Sin embargo, no siempre los conceptos en los programas comerciales cumplen con describir con mayor precisión el comportamiento de los elementos estructurales especialmente en el campo de la no linealidad. Por ello, se propone un modelo computacional del comportamiento no lineal geométrico de vigas, en base a un programa diseñado en MATLAB©, utilizando la formulación del Método de Elemento Finitos (FEM). Para la formulación del código del programa, se ha planteado el uso de la teoría de vigas de Timoshenko, considerándose esfuerzos cortantes en las vigas y una formulación Lagrangiana no lineal para deformaciones finitas. Se ha realizado la comparación entre el campo de desplazamientos propuesto por Timoshenko y la teoría clásica de vigas con la finalidad de poder comprobar la convergencia de teorías más robustas y explícitas en diferentes casos de vigas. El presente programa es capaz de calcular las deformaciones, esfuerzos y fuerzas internas de diferentes casos de vigas, los cuales han sido comparados con problemas benchmark de la bibliografía consultada para confirmar su convergencia.The computational modeling of structural elements can be done in many different computational programs in the market today, that are based in concepts and theories of structural mechanics that are inside the code of the program. However, the concepts used in these programs do not always achieve an exact description of the structural behavior of structural elements, especially when it has no linear strain-displacement behavior. Therefore, this research describes a computational model of nonlinear strain-displacement relation of beams, based in a program designed in MATLAB©, using a finite element formulation. For the development of the code, it has presented the Timoshenko beam theory, where it has considerations shear deformations in beams, and a Lagrangian formulation for the strain-displacement relation for finite deformation. It has done comparison between the displacement of Timoshenko theory and the classic theory (Euler formulation), to verify the convergence of more robust and explicit theories in different cases of beams. This program is capable of calculate of displacements, stresses and internal forces of different beam problems, which has been compared with benchmark problems of the consulted bibliography for convergence check.
Tesis
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Siqueira, Tiago Morkis. "Análise dinâmica não linear geométrica de estruturas e mecanismos reticulados planos com ligações deslizantes." Universidade de São Paulo, 2016. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-02032016-104021/.
Full textAbstract:
Desenvolve-se uma formulação lagrangeana total do método dos elementos finitos para análise dinâmica de estruturas e mecanismos reticulados planos contendo ligações deslizantes sujeitas a grandes deslocamentos e rotações. Estas são introduzidas ao sistema mecânico na forma de juntas prismáticas e cilíndricas por meio do método dos multiplicadores de Lagrange, permitindo sua utilização na simulação de diversos tipos de estruturas e mecanismos. Também são consideradas rótulas entre as barras, estas introduzidas por meio da compatibilidade cinemática dos graus de liberdade dos nós comuns. A formulação do método dos elementos finitos adotada utiliza como parâmetros nodais as posições e os giros de modo desacoplado. Assim, pode-se utilizar a cinemática exata para barras de Reissner na análise de deslocamentos e giros finitos da estrutura. Adota-se o modelo constitutivo de Saint-Venant-Kirchhoff que relaciona a medida de deformação objetiva de Green-Lagrange com o tensor de tensões de Piola-Kirchhoff de segunda espécie. O equilíbrio dinâmico do sistema é obtido pelo princípio da energia total estacionária e a solução do sistema não linear de equações resultante é obtida pelo método de Newton-Raphson. A integração temporal é realizada pelo método de Newmark. São apresentados diversos exemplos para validação da formulação desenvolvida, os quais são comparados com soluções analíticas de modo a evidenciar as possibilidades de aplicação da formulação proposta.A total lagrangian finite element method formulation is developed for the dynamic analysis of plane frame structures and mechanisms containing sliding joints that undergoes large displacements and rotations. Those connections are introduced in the mechanical system as prismatic and cylindrical joints by the method of Lagrange multipliers, allowing its use on the simulation of several types of structures and mechanisms. Hinges between bars are also considered by kinematic compatibility of the degrees of freedom on the common node. The adopted finite element formulation uses as nodal parameters uncoupled positions and angles. Therefore, Reissner exact kinematics for bars can be utilized for structural finite deformation. The Saint-Venant-Kirchhoff constitutive model, which relates the objective Green-Lagrange strain measure with the second Piola-Kirchhoff stress tensor, is adopted. The principle of stationary total energy is used to obtain the dynamic nonlinear equilibrium of the system and the solution of the resulting nonlinear system of equations is done by the Newton-Raphson method. The Newmark method is adopted for time integration. Several examples are presented for the validation of the developed formulation, and those are compared with analytical solutions in order to clarify the possibilities of application of the proposed formulation.
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Rodrigues, Rogério de Oliveira. "Análise dinâmica bidimensional não-linear física e geométrica de treliças de aço e pórticos de concreto armado." Universidade de São Paulo, 1997. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-21032018-090933/.
Full textAbstract:
Este trabalho trata da análise dinâmica bidimensional de treliças de aço e pórticos de concreto armado, onde estudam-se os efeitos da não-linearidade física desses materiais e os efeitos da não-linearidade geométrica de tais estruturas. Neste contexto, define-se a equação geral que descreve o comportamento de estruturas discretizadas por elementos finitos, utilizando-se o Princípio dos Trabalhos Virtuais para estruturas em movimento. Para a integração temporal dessa equação, utiliza-se um método implícito de integração numérica, onde adota-se um processo previsor-corretor com auxílio das equações generalizadas de Newmark. Na análise da não-linearidade geométrica, define-se o campo de deformações através de uma função quadrática dos deslocamentos, que ocorrem ao longo de cada elemento finito, sendo que para treliças planas consideram-se todas as parcelas provenientes de tal relação e para pórticos planos desprezam-se os termos que contém produtos de parcelas de ordem superior. Para descrever a posição de equilíbrio do sistema estrutural ao longo do processo de integração numérica, utiliza-se a formulação Lagrangeana atualizada que resulta na dedução das matrizes de rigidez incrementais secante e tangente. Com relação à não-linearidade física do aço, elabora-se uma modelagem numérica através da utilização de um diagrama tensão x deformação bilinear, destacando-se os modelos cinemático, isotrópico e independente. Já para a não-linearidade física do concreto armado, elabora-se uma modelagem numérica através da utilização dos modelos propostos pelo CEB e pelo ACI, onde corrige-se o valor do momento de inércia em função do grau de fissuração do elemento. Estas modelagens contemplam, também, o comportamento para carregamento cíclico e sua inversão. Para finalizar, apresentam-se com posterior análises qualitativa e quantitativa dos resultados.This work deals with the two-dimensional dynamic analysis of steel trusses and reinforced concrete frames. The physical non-linear effects of these materials as well as the geometrical non-linearity of such structures are studied. In this context, a general equation that describes the behaviour of structures approximated by finite elements is defined, using the Virtual Works Principle for structures in movement. In order to integrate this differential equation along the time an implicit procedure is adopted based on the predictor-corrector process taking into account the Newmark\'s generalised equations. For the geometrical non-linear analysis, the deformation field is defined by assuming displacements approximated along each finite element by quadratic shape functions. All terms resulting from that assumption are taken into account for the plane trusses, while for plane frame, terms representing higher order products are neglected. In order to describe the equilibrium position of the structural system, during the numeric integration process, the updated Lagrangean formulation is used to give the secant and tangent incremental stiffness matrices. Regarding the steel non-linear physical behaviour, a numerical procedure is achieved based on a bilinear stress-strain curve that is able to describe kinematic, isotropic and independent responses. For the reinforced concrete physical non-linear behaviour the well known CEB and ACI models were taken to derive and implement the numeric process. In this case, the moment of inertia is corrected according to the element level of cracking. These models also consider the material behaviour when cyclic loads are applied causing stress sign inversion. Finally, numeric examples are presented to illustrate the quality and accuracy of obtained results.
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Sáez, Riquelme Beatriz. "Iglesias Salón Valencianas del XVIII. Levantamiento gráfico, análisis geométrico y constructivo, patología común." Doctoral thesis, Universitat Jaume I, 2013. http://hdl.handle.net/10803/298717.
Full textAbstract:
Este trabajo se enmarca dentro de las investigaciones para la salvaguarda y puesta en valor del patrimonio arquitectónico. Su objetivo es el estudio arquitectónico-constructivo del tipo denominado iglesias salón, columnarias o "hallenkirchen", a través de los casos construidos durante el siglo XVIII en el Reino de Valencia. Se han catalogado diecisiete templos formando un conjunto acotado geográfica y cronológicamente, su mayoría en la provincia de Castellón, y segunda mitad de la citada centuria. Entre estos templos se han se encuentran tanto ermitas, como iglesias parroquiales e incluso una arciprestal. Estas habían sido estudiadas desde la disciplina de la Historia, pero no desde el ámbito arquitectónico, siendo ésta la principal aportación de la investigación, que contempla el levantamiento de planos y su análisis gráfico y metrológico, la descripción y el análisis de su sistema constructivo, así como la evaluación de su patología, analizando de manera conjunta aquella que podría devenir del tipo. De forma paralela se ha establecido la comparación entre la obra ejecutada y los tratados arquitectónicos de mayor influencia en la época, tanto en el campo gráfico como en el constructivo.
Aunque en conjunto se trata de un estudio de casos realizado a través de una investigación cualitativa, dada la disparidad de temas tratados ha sido necesaria la aplicación de una metodología específica para cada uno de los apartados desarrollados: de representación y análisis gráfico, de inspección, de análisis constructivo, estructural y patológico de edificios históricos.
La tesis se descompone en cuatro grandes bloques: Introducción, Catálogo, Comparación y conclusiones, y Anexos. Del primero es de destacar la definición del tipo a través de los planos originales vinculados con los templos objeto de estudio y sus predecesores dentro de la Comunidad Valenciana. En el segundo se analizan de manera pormenorizada las características constructivas de cada uno de los edificios, descubriendo un interesante repertorio de soluciones constructivas entre las que destacan las bóvedas tabicadas .Se aportan sus planos de planta y secciones realizados con exhaustiva minuciosidad y se analiza su geometría y su distribución además de recopilar sus datos históricos relativos a su cronología, autoría y construcción, debiéndose subrayar la aportación de los datos relacionados con intervenciones relativamente recientes, cuyas autorías permanecían hasta la fecha en el anonimato. En el tercero se establece la relación entre los tres hitos más importantes: el gráfico, el constructivo y el patológico, aportándose de manera puntual, mediante estática gráfica, el análisis estructural de uno de los templos, para concluir con aquellos factores comunes al tipo estudiado y aquellos que puedan ser particulares de cada uno de los casos. Por último se presenta un dossier de terminología específica y unas fichas resumen de cada uno de los templos.
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Mamani, Villca Nestor Saturnino. "Análisis, simulación y control del generador de inducción autoexcitado." Universidad Mayor de San Andrés. Programa Cybertesis BOLIVIA, 2011. http://www.cybertesis.umsa.bo:8080/umsa/2011/mamani_vs/html/index-frames.html.
Full textAbstract:
La motivación para la elección del presente trabajo se debe a que permite abordar diversos aspectos como: teoría de máquinas eléctricas, transformaciones, modelos y control. Por otro lado la máquina de inducción, objeto de nuestro estudio, siempre ha funcionado como motor: Sólo en las últimas tres décadas, los investigadores de diversos países han estado experimentando sobre el funcionamiento de la máquina como generador de energía eléctrica. Se aborda el tema analizando las ecuaciones de funcionamiento de la máquina de inducción en base a las leyes eléctricas, electromagnéticas y mecánicas, y mediante sucesivas transformaciones se modifica la máquina de inducción simétrica trifásica a un modelo de máquina bifásica de ejes ortogonales d-q, véase [5]. Las ecuaciones de funcionamiento obtenidas del modelo d-q son no lineales, sin embargo si se mantiene constante la velocidad del rotor, las ecuaciones se transforman en ecuaciones diferenciales lineales, lo cual simplifica significativamente el análisis que se llevará a cabo mediante las técnicas del control lineal
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Tan, Jinggang. "Análisis no Lineal para un Retículo Elástico y para un Laplaciano fraccionario." Tesis, Universidad de Chile, 2008. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/103045.
Full textAbstract:
El primer problema abordado en esta tesis es la demostración de existencia de soluciones periódicas para un sistema de ecuaciones en derivadas parciales que modela el movimiento de un retículo elástico dos dimensional. Más precisamente, el estado de cada punto l = 1, 2, N del retículo se representada por ul(x, t). Este sistema con condiciones periódicas de Dirichlet posee un Hamiltoniano con energía cinética PN l=1 � π 0 � 2π 0 (|@tul|2 − |@xul|2) dxdt y energía potencial PN l=1 � π 0 � 2π 0 |ul+1−ul|p+1 p+1 dxdt, donde uN+1 = u1. Puesto que el retículo elástico involucra al operador de ondas @tt −@xx, el funcional correspondiente es fuertemente indefinido. En el caso autónomo, aplicamos el teorema del enlace de Benci y Rabinowitz a este funcional definido en un espacio Hilbert, lo cual conduce a la existencia de infinitas soluciones periódicas. Para tratar el caso de un retículo forzado, debemos utilizar métodos globales si las fuerzas externas no son peque˜nas. Nuestro estudio se basa también en métodos clásicos en ecuaciones en derivadas parciales del cálculo variacional que son inspirados por el caso autónomo. La demostración de infinitas soluciones en el caso forzado se basa en el método de perturbación de simetría, que fue desarrollado por Bahri, Berestycki, Struwe, Rabinowitz y Tanaka. Combinando las estimaciones del ´ındice de Morse y el análisis del espectro del operador de ondas multidi-mensional, y tambi´en usando un teorema de puntos críticos de Rabinowitz, establecemos la existencia de un número infinito de soluciones periódicas. La segunda parte de esta tesis está consagrada al estudio de problemas no lineales que involucran un operador positivo no local: la raíz cuadrada del Laplaciano −Δ en un dominio acotado Ω de Rn con condición de Dirichlet nula en la frontera. Designamos a este operador por A1/2 y estudiamos problemas no lineales A1/2u = f(u) en Ω y u = 0 sobre @Ω con métodos de cálculo variacional en ecuaciones en derivadas parciales. Una herramienta importante en nuestro análisis es realizar este problema no local a través de un problema local en el semi cilindro Ω × (0, 1) con condiciones no lineales de Neumann en la parte Ω × {0} de la frontera del semi-cilindro y con condición nula de Dirichlet en la parte @Ω × [0, 1) del borde. Demostramos una fórmula de tipo Pohozaev para conseguir un resultado de no existencia en los casos crítico y súper-crítico cuando Ω es estrellado: f (u) = up, para p ≥ n+1 n−1 . Establecemos la existencia de soluciones positivas para el caso subcrítico 1 < p < n+1 n−1 en cualquier dominio acotado, y en el caso cr´ıtico con una peque˜na perturbación usando la técnica de Brézis y Nirenberg: f(u) = u n+1 n−1 + μu, (µ > 0). Demostramos la regularidad y una estimación L∞ de soluciones débiles. También obtenemos un resultado de simetría de tipo Gidas-Ni-Nirenberg usando el método de los planos móviles.
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Orquín, Serrano Ismael. "Simulación de dispositivos ópticos de cristal líquido. Análisis de la propagación lateral en el régimen lineal y en el no lineal." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de València, 2012. http://hdl.handle.net/10251/16381.
Full textAbstract:
En esta tesis se estudia a fondo el modelo más realista posible que describe la propagación de luz, en los regímenes lineal y no lineal, paraxial, en celdas planares de cristales líquidos nemáticos. Se tratan los casos unidimensionales y bidimensionales, así como la evolución de campo óptico en estas estructuras de tamaños micrométricos. De esta forma se detallan aspectos como la influencia de la no linealidad no local en estos dispositivos, o el efecto de la anisotropía, tanto en el plano de evolución en el régimen unidimensional, como en el plano transversal del estudio bidimensional de dispositivos. Además se estudian regímenes de trabajo, inexplorados hasta ahora, de las ecuaciones que definen la posición del cristal líquido unidimensional, al hacer uso de condiciones de contorno asimétricas. Esta configuración permite la aparición de un régimen lineal fuertemente confinante, basado en la inducción de guías de variación gradual del índice de refracción. La condición de frontera define el número de guías inducidas para un mismo dispositivo. Se caracteriza el comportamiento de estos dispositivos en los regímenes lineal y no lineal.
Desde el punto de vista numérico, se emplea el método de diferencias finitas para resolver las ecuaciones diferenciales en derivadas parciales involucradas. Los sistemas de ecuaciones no lineales a que nos conduce el método numérico se resuelven con técnicas iterativas estándar como el método Newton-Raphson. Se emplean técnicas numéricas avanzadas como el empleo de métodos de dirección alternada (o métodos semi-implícitos) para mejorar las prestaciones computacionales de nuestros códigos. Además introducimos una novedosa condición de contorno transparente que aplicamos con éxito a las ecuaciones de distribución de campo eléctrico bidimensional y la ecuación de distribución del ángulo de torsión del cristal líquido. Esto nos permite mejorar aún más los tiempos de cómputo en la simulación de dispositivos complejos.
Por último, en el terOrquín Serrano, I. (2012). Simulación de dispositivos ópticos de cristal líquido. Análisis de la propagación lateral en el régimen lineal y en el no lineal [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/16381
Palancia
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García, Amorós Jordi. "Aportaciones al diseño y caracterización del motor lineal de reluctancia autoconmutado." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2010. http://hdl.handle.net/10803/81115.
Full textAbstract:
In this study two electromagnetic analytical models have been developed. From this models the main
magnetic and mechanics characteristics are obtained, and also permit getting the principal dimensions of
the LSRM. From this results a prototype has been built, which has been examined by means of finite
elements and experimental tests which corroborate the validity of the contributed analytic models.
The study contains the status of art and the classification of the linear actuators as well as the genesis of
the LSRM from the rotative counterpart. The LSRM performance is simulated in a Matlab/Simulink
simulation model. This model allows us to know the influence of the position shot for the phase current
on the average force and therefore the optimal interval conduction phase current.
Chapter 2 deals with a new electromagnetic model obtained from analytical simple expressions which
permit analyzing and obtaining parameters with a reduced computational cost. Also is studied the endeffects
(fringe effects) by analytical expressions and by finite elements. With the objective of quantifying
the aforementioned effect on the linked flux versus current characteristic, a correction method is
developed.
Chapter 3 investigates the influence of the geometric dimensions on the profiles of force and inductance
using the method of the finite elements. The geometric relations that optimize the average force are
reported.
Chapter 4 presents the study of the principal losses of the LSRM, mainly iron losses and copper losses.
Once losses have been obtained, an analytical thermal model of lumped parameters is developed from
which the thermal behavior is predicted.
Chapter 5 presents a systematic methodology for designing the LSRM. This methodology allows us to
obtain the main parameters (electric, magnetic, mechanic and geometric), from the given design
specifications. The methodology is validated by finite elements.
In chapter 6 the analytic models are validated by the construction and essay of a prototype. The
experimental results validate the contributions made in this study.En esta Tesis se hacen contribuciones al estudio, a la caracterización y al dimensionamiento de los motores lineales de reluctancia autoconmutados de flujo longitudinal y topología plana. En el capítulo 1 el estudio contiene el estado del arte y una clasificación de los accionamientos eléctricos lineales. A continuación se desarrollan los principios fundamentales del motor de reluctancia autoconmutado rotativo (SRM) a partir de una estructura magnética de reluctancia elemental. Seguidamente en base a la estructura del SRM se efectúa una génesis del motor lineal de reluctancia autoconmutado (LSRM), se presentan las ecuaciones que lo caracterizan y se propone un modelo para explicar su comportamiento utilizando el entorno MATLAB/Simulink. En el capítulo 2 se aborda el análisis magnético del LSRM utilizando tres procedimientos distintos. El primero de los cuales se basa en la determinación del área del ciclo de conversión de la energía, en el cual la curva de magnetización en la posición no alineada se representa por una línea recta mientras que la curva de magnetización en la posición alineada es representada por dos líneas rectas. Mediante este procedimiento se determina la ecuación de la fuerza de propulsión media del LSRM en función de la densidad de flujo magnético en los polos del estator, de la densidad de corriente y de la geometría del motor. El segundo procedimiento consiste en analizar el circuito magnético mediante parámetros concentrados considerando la saturación y los efectos asociados a las cabezas de bobina. Finalmente, el tercer procedimiento es el análisis magnético mediante elementos finitos en 2D corregido para tener, también, en cuenta los efectos relativos a las cabezas de bobina. En el capítulo 3 se realiza un análisis de sensibilidad investigando la influencia de las principales dimensiones geométricas sobre los perfiles de fuerza e inductancia del LSRM, utilizando el procedimiento de análisis magnético mediante elementos finitos en 2D corregido para considerar de los efectos asociados a las cabezas de bobina. A partir de los resultados obtenidos se obtiene las relaciones geométricas que optimizan la fuerza media de propulsión. En el capítulo 4 se estudian las pérdidas en el hierro y de las pérdidas en el cobre en el LSRM. Desarrollándose, seguidamente, un modelo analítico de parámetros concentrados que describe el comportamiento térmico del LSRM., mediante el cual será posible predecir las temperaturas máxima y media en función de las pérdidas totales. En el capítulo 5 se realiza, en base a los resultados obtenidos en los capítulos anteriores, una propuesta de dimensionamiento del LSRM que facilita un diseño optimizado de los principales parámetros eléctricos, magnéticos, mecánicos y geométricos a partir de unas determinadas especificaciones de diseño. En el capítulo 6 se presentan los resultados experimentales efectuados en el laboratorio, sobre un prototipo de LSRM, construido en base a los estudios precedentes, que validan las propuestas efectuadas en la Tesis. Finalmente en el capítulo 7 se recogen a modo de conclusión las principales aportaciones de esta Tesis y se sugieren futuras líneas de investigación.
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Melo, Pedro Henrique Pedrosa de. "Análise analítica e numérica de vigas casteladas com diferentes padrões geométricos." Universidade Federal de Goiás, 2018. http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/9142.
Full textAbstract:
Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-12-11T11:29:18Z
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Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG
The present paper deals with the main subjects related to castellated steel beams, initially showing a brief review of the history of emergence and use of the world, highlighting the characteristics that favored the growth of use and the difficulties of its use. The main failure modes are characterized, highlighting the analytical procedures available in the literature to circumvent them, in order to propose a calculation procedure for the design. The proposed procedure is evaluated through the experimental result of four surveys. The work also presents numerical modeling, using Finite Element Method (FEM), for beams available in the technical literature, in order to complement the analysis of beam behavior during loading and to verify the validity of the proposed numerical model, mainly in relation to the analysis criteria adopted in the numerical model, such as von Mises stress distribution, isotropic hardening and tensile stress behavior of the steel using the multilinear graph, also available in the technical literature. The validity allows the proposed beams, with Anglo-Saxon geometry, Litzka and Peiner, to have reliability of analysis of the model, and for the proposed loading the Anglo-Saxon beam obtained greater resistance, mainly due to the small distance between the holes and also the lowest overall width of the aperture. The results of the numerical models, via MEF, showed good precision when compared to the experimental results, showing that MEF is an extremely useful tool for nonlinear analysis, provided the model is properly calibrated. Another important result is the resistance values presented by the proposed analytical procedure, which presents a good approximation to the actual values of the experiment and also the resistance values obtained in the proposed numerical models, and can be adopted for the practical dimensioning of these beams.
O presente trabalho aborda os principais assuntos relacionados às vigas alveolares casteladas, mostrando inicialmente uma breve revisão do histórico de surgimento e utilização pelo mundo, ressaltando as características que favoreceram o crescimento de utilização e quais as dificuldades de seu uso. Os principais modos de falha são caracterizados, ressaltando os procedimentos analíticos disponíveis na literatura para contorná-los, de forma a se propor um procedimento de cálculo para o dimensionamento. O procedimento proposto é avaliado por meio do resultado experimental de quatro pesquisas. O trabalho também apresenta uma modelagem numérica, via Método dos Elementos Finitos (MEF), para vigas disponíveis na literatura técnica, de forma a complementar a análise do comportamento das vigas durante o carregamento e também verificar a validade do modelo numérico proposto, principalmente em relação aos critérios de análise adotados no modelo numérico, como distribuição das tensões de von Mises, endurecimento isotrópico e comportamento tensão x deformação do aço por meio do gráfico multilinear, também disponível na literatura técnica. A validade permite que as vigas propostas, com geometria Anglosaxão, Litzka e Peiner, possuam confiabilidade de análise do modelo, sendo que para o carregamento proposto a viga Anglo-saxão obteve maior resistência, devido principalmente pela pequena distância entre os furos e também a menor largura total da abertura. Os resultados dos modelos numéricos, via MEF, apresentaram boa precisão quando comparado aos resultados experimentais, mostrando que que o MEF é uma ferramenta extremamente útil para análises não-lineares, desde que o modelo esteja devidamente calibrado. Outro resultado importante são os valores de resistência apresentados pelo procedimento analítico proposto, ao qual apresenta boa aproximação aos valores reais do experimento e também dos valores de resistência obtidos nos modelos numéricos propostos, podendo, assim, ser adotado para o dimensionamento prático dessas vigas.
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Corelhano, Angelo Giovanni Bonfim. "Análise não linear geométrica e física de núcleos rígidos de edifícios altos em concreto armado." Universidade de São Paulo, 2010. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-19052010-093917/.
Full textAbstract:
Neste trabalho são abordados os aspectos inerentes à análise não linear física e geométrica de núcleos rígidos pertencentes a estruturas de contraventamento de edifícios altos em concreto armado. O trabalho foca a análise estrutural dos núcleos através do uso de uma ferramenta computacional capaz de realizar uma análise não linear rigorosa, estudando modelos usuais com o emprego do método dos elementos finitos. São avaliadas as reduções de inércia que ocorrem nas paredes que compõem os núcleos, dimensionados de forma a apresentarem três taxas de armadura, uma próxima à mínima, uma média e uma próxima à máquina permitida pela NBR 6118. São estabelecidas estimativas simplificadas para os efeitos da não linearidade física sobre esses elementos, que possam ser utilizadas em projetos usuais de maneira simples e prática.This work deals with nonlinear geometrical and physical analysis of structural cores that take part in the bracing system of multistory reinforced concrete buildings. The study depicts the structural behavior of concrete cores by using a computational tool that performs a strict non-linear analysis, coping with usual models based on the Finite Element Method. The work evaluates the inertia reduction of concrete core\'s walls, considering minimum, medium and maximum geometrical reinforcement ratio prescribed by NBR 6118. Estimations of the physical nonlinearity of those elements are provided aiming at the practical use in actual structural design.
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Silva, Michelli Marlane da. "Otimização de estruturas reticuladas incluindo não-linearidade geométrica." Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF), 2011. https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/3513.
Full textAbstract:
Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-03-02T14:05:29Z
No. of bitstreams: 1
michellimarlanedasilva.pdf: 1885793 bytes, checksum: a1a1b6c71a7fb0b135db9bf1375b6df1 (MD5)Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-03-06T19:40:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 michellimarlanedasilva.pdf: 1885793 bytes, checksum: a1a1b6c71a7fb0b135db9bf1375b6df1 (MD5)
Made available in DSpace on 2017-03-06T19:40:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 michellimarlanedasilva.pdf: 1885793 bytes, checksum: a1a1b6c71a7fb0b135db9bf1375b6df1 (MD5) Previous issue date: 2011-01-26
CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
É comum o uso da análise estrutural considerando um comportamento geometricamente não-linear em vários tipos de estruturas reticuladas, muito usadas na construção civil, como coberturas de ginásios, hangares, galpões, etc. Esta análise (mais complexa) permite uma avaliação mais próxima do real comportamento das mesmas e, dessa forma, ao projetá-las torna-se imprescindível uma avaliação considerando este comportamento evitando-se problemas estruturais indesejáveis. Estudam-se nessa dissertação problemas de otimização estrutural usando-se uma metaheurística bioinspirada, Algoritmos Genéticos (AGs), para buscar soluções ótimas (minimizando custos e satisfazendo restrições adequadas de segurança) para estruturas com comportamento geometricamente não-linear. Buscam-se projetos estruturais ótimos levando-se em conta variáveis de projeto como as áreas ou dimensões das seções transversais das barras. Faz-se uso de codificações especiais dos cromossomos no AG, através de restrições de cardinalidade simples e múltiplas, para a busca dos melhores agrupamentos das barras das estruturas. Os estudos comparativos são feitos considerando-se a otimização através da avaliações das estruturas usando-se a análise linear e a análise não-linear destacando-se as importantes diferenças encontradas quando se usa um ou outro tipo análise na busca das soluções ótimas.
It is common in many types of framed structures, often used as roofs of gymnasiums, hangars, warehouses, etc, the structural analysis considering a geometrically nonlinear behavior. This analysis (more complex) allows for an evaluation closer to the real behavior of the structure and thus its design requires to an evaluation considering this behavior in order to avoid undesirable structural problems. Structural optimization problems are studied in this dissertation using a bioinspired metaheuristic, the Genetic Algorithm (GA), searching for optimal solutions (minimizing costs and satisfying safety constraints) for structures with geometrically nonlinear behavior. It seeks for optimal structural designs taking into account sizing design variables, such as areas or dimensions of the cross sections of the bars. The GA makes use of special encodings of the chromosomes, by using simple and multiple cardinality constraints, searching for the best grouping of the bars of the structures. Comparative studies are made by considering the optimization of structures through evaluations using linear and nonlinear analysis, and highlighting the major differences encountered when using either type of analysis in seeking for the optimal solutions.
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González, Rodríguez Guillermo Felipe. "Análisis No-Lineal del Puente Amolanas Usando Registros Sísmicos de Aceleración y Desplazamiento." Tesis, Universidad de Chile, 2008. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/103104.
Full textAbstract:
El puente Amolanas es el puente carretero más alto del país y se encuentra a 308 Km. de
Santiago en el tramo La Serena-Los Vilos de la ruta 5 Norte. Presenta características
singulares como la gran altura de sus pilas y un sistema de protección sísmica, formado por
apoyos deslizantes sobre las cepas y amortiguadores viscoelásticos en los estribos que actúan
longitudinalmente absorbiendo las vibraciones sísmicas, siendo estos últimos los que entran
en el rango no-lineal al momento de existir un eventual sismo ya que tanto la fuerza de
tracción como de compresión que ellos suministran es función de la velocidad relativa entre
sus extremos. Junto con todas estas peculiares características, se ha instalado en él un sistema
de instrumentos que ha permitido registrar aceleraciones y desplazamientos para sismos de
pequeña y mediana intensidad.
Este tema de memoria comprende el análisis de dichos registros, su comparación con la
respuesta obtenida con modelos analíticos desarrollados previamente y el perfeccionamiento
de dichos modelos para lograr respuestas lo más parecidas posibles a las registradas.
Este Trabajo de Título consta de dos cuerpos. En el primero, se obtiene y caracteriza la
respuesta del puente bajo movimientos sísmicos registrados a la fecha verificándose la
efectividad del sistema de aislación. Esto se realiza cuantificando la reducción de las
aceleraciones longitudinales y el desplazamiento permanente. Además, se realiza un análisis no
paramétrico del registro sísmico de mayor magnitud obtenido a la fecha, con el cual se logra
determinar las propiedades dinámicas de la estructura, llámese frecuencias, formas y
amortiguamientos modales. Se logra determinar que el primer modo asociado a la estructura se
encuentra dentro del intervalo 0.61-0.64 (Hz) y ocurre en la dirección transversal. El segundo y
tercer modo corresponde a las direcciones longitudinal y vertical respectivamente. El
amortiguamiento modal encontrado para la estructura es igual a un 2.3%, valor que se utilizó para
el ajuste del modelo computacional. En la dirección longitudinal la estructura se comporta dentro
del rango no-lineal, mientras que para las otras dos direcciones cae dentro del rango lineal.
Asimismo, se encontró que el puente quedó desplazado 2.1 mm después de ocurrido el sismo en
estudio.
El segundo cuerpo de este trabajo consistió en el ajuste del modelo teórico antes
desarrollado, con el fin de reproducir lo medido en terreno. Este ajuste se basó en la modificación
del coeficiente de roce de los aisladores y el amortiguamiento modal. Los mejores resultados se
obtienen para un coeficiente de roce igual al 4.0%.
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Medeiros, Sergio Ricardo Pinheiro. "Análise estática não-linear geométrica de estruturas pelo método de superposição modal com base Lanczos-Ritz." Universidade Federal do Rio de Janeiro, 1985. http://hdl.handle.net/11422/3636.
Full textAbstract:
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O objetivo deste trabalho é apresentar o método de superposição modal como um procedimento para a análise estática não linear geométrica de estruturas esbeltas, assim como, examinar o emprego de uma base de transformação de coordenadas constituída por vetores gerados de uma forma não iterativa a partir de um algoritmo do tipo Lanzos, como alternativa ao uso da base modal. No método de superposição modal tem sido tradicionalmente utilizado os autovetores como vetores base. Este procedimento tem como principal inconveniente o elevado custo computacional, devido ao caráter iterativo da solução do problema de autovalor. A adoção da base proposta reduz drasticamente este custo sem afetar a precisão dos resultados. A viabilidade do algoritmo proposto é investigada por meio de alguns exemplos, nos quais é comparado com o método de superposição modal clássico e com os métodos de análise não lineares do tipo Newton-Raphson.
The purpose of this work is to present the method of linear buckling mode superposition as a procedure for geometric nonlinear static analysis of slender structures, and to examine, as an alternative to a modal basis, the use of a coordinates transformation constitutes by vectors produced in a non-iterative way from a Lanczos algorithm. In the method of buckling mode superposition the eingenvectores have been tradionally used as basis vectors. The high computational cost of this procedure, caused by the iterative character of the eingenvalue problem, is its main drawback. The proposed method reduces the computer time requirements significantly without affecting the accuracy of the results. The viability of the proposed algorithm is investigated through some examples. Comparisons with the classical mode superposition method and a full nonlinear analysis are presented and the obtained results discussed.
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Grigoletti, Gladimir de Campos. "Análise não-linear geométrica de estruturas espaciais reticuladas com a consideração do empenamento da seção transversal." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 1999. http://hdl.handle.net/10183/119375.
Full textAbstract:
Procedimentos padrões do método dos elementos finitos aplicados à análise não-linear geométrica de estruturas espaciais formadas por perfis de aço de seção transversal de parede fina são empregados. A inclusão da torção não uniforme é feita através da adoção do princípio das áreas setoriais para deslocamentos da seção transversal, requerendo com isto a introdução de um grau de liberdade a mais, o empenamento, aos seis outros graus de liberdade já conhecidos em cada nó do elemento. Utilizando-se como ferramenta básica o princípio dos trabalhos virtuais, a Formulação Lagrangeana Atualizada é empregada para a análise não-linear geométrica. A compatibilidade cinemática das rotações finitas nos nós que ligam elementos em ângulo, no espaço tridimensional, é analisada. Utiliza-se também procedimentos baseados na teoria das rotações finitas para atualizar as rotações nodais de cada elemento O algoritmo empregado para o traçado da curva carga x deslocamento é o do método do controle do deslocamento generalizado proposto por Yang. O método foi implementado em computador e utilizado para o estudo do comportamento de estruturas espaciais considerando-se o empenamento da seção transversal. Pretende-se que os resultados sejam de valor para projetistas que empreguem perfis de aço de seção transversal de parede fina Apresenta-se também exemplos que mostram a eficiência e a aplicabilidade do programa desenvolvido.Standard procedures of the method of the finite elements applied to geometric analysis space non-linear to formed by profiles steel of transverse section of thin-walled are employed. The inclusion of the nonuniform torsion is made through the adoption of the Principie of the Sectorial Areas for the displacements of the cross section, requesting with that introduction of one more degree of freedom, the warping, at the six other degrees of freedom already known in each of the element. Being used as basic tool the principie of the Virtual Works, the Update Lagrangian Formulation is used for the geometric nonlinear analysis. The compatibility cinematic of the finite rotations m the joints that interconnected elements in angle, the three-dimensíonal space, is analyzed. Procedures based on the theory of the finite rotations to update the end rotations of each element is also used. The algorithm employed for the plan of the load x displacement curve is the generalized displacement control method proposed by Yang. The method was implemented in computer and used for study behavior of space frames structures being considered the warping of the cross section. lt is intended that the results are of value for designers that use profiles of steel of transverse section of thin-walled. Introduce also examples that show efficiency and that applicability of the program.
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Duarte, Filho Luiz Alberto. "Análise estática e dinâmica, linear e não-linear geométrica, através de elementos hexaédricos de oito nós com um ponto de integração." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2002. http://hdl.handle.net/10183/3362.
Full textAbstract:
Para a análise estática e dinâmica, linear e não-linear de placas, cascas e vigas, implementa-se neste trabalho o elemento hexaédrico com integração reduzida, livre de travamento volumétrico e travamento de cisalhamento e que não apresenta modos espúrios. Na formulação do elemento, utiliza-se apenas um ponto de integração. Desta forma, a matriz de rigidez é dada de forma explícita e o tempo computacional é significativamente reduzido, especialmente em análise não-linear. Os modos espúrios são suprimidos através de um procedimento de estabilização que não exige parâmetros especificados pelo usuário. Para evitar o travamento de cisalhamento, desenvolve-se o vetor de deformações num sistema co-rotacional e remove-se certos termos não constantes nas componentes de deformações de cisalhamento. O travamento volumétrico é resolvido fazendo-se com que a parte dilatacional (esférica) da matriz gradiente seja avaliada apenas no ponto central do elemento. Como a eliminação do travamento de cisalhamento depende de uma abordagem no sistema local, emprega-se um procedimento co-rotacional para obter o incremento de deformação no sistema local e atualizar os vetores de tensões e forças internas na análise não-linear Para a solução das equações de equilíbrio na análise estática, utilizam-se métodos diretos baseados na eliminação de Gauss ou métodos iterativos de Gradientes Conjugados Precondicionado elemento-por-elemento (EBE). Para a análise dinâmica, as equações de equilíbrio são integradas através do método explícito de Taylor-Galerkin ou do método implícito de Newmark. Através de exemplos numéricos demonstra-se a eficiência e o potencial do elemento tridimensional na análise de casca, placas e vigas submetidas a grandes deslocamentos e grande rotações. Os resultados são comparados com trabalhos que utilizam elementos clássicos de placa e casca.
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Torrens, Jurin Pedro Antonio. "Ecuaciones Constitutivas y Análisis Geométrico-Mecánico para Pared Arterial de Aneurismas Cerebrales y Arterias Sanas." Tesis, Universidad de Chile, 2007. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/104624.
Full text
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Fernández, López Rodrigo Miguel, and Velásquez Ricardo Timoteo Zapata. "Análisis y diseño estructural de una torre de 40 pisos y 4 sótanos siguiendo normas peruanas incluyendo su desempeño sísmico en el distrito de Santiago de Surco, Lima." Bachelor's thesis, Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC), 2020. http://hdl.handle.net/10757/652425.
Full textAbstract:
En la presente investigación se realizará el análisis y diseño estructural de una torre de 40 pisos y 4 sótanos de concreto armado siguiendo normas peruanas y el cálculo de desempeño sísmico en el distrito de Santiago de Surco, Lima. Para esto, la hipótesis plantea sí las normas peruanas cumplen con el desempeño sismorresistente deseado para una torre alta como esta.
Para un entendimiento progresivo, primero se hará una descripción de la torre alta a estudiar, su arquitectura, estructura, suelo y otros. En la segunda parte se darán los conceptos necesarios para comprender los tipos de análisis lineal estático, lineal dinámico y no lineal estático. Se definirán los materiales, los diagramas momento – rotación también se explicará la obtención de la curva de capacidad del edificio. Se tocarán conceptos de viento y nivel de desempeño. En la tercera parte, se procederá con en análisis sísmico cumpliendo las exigencias de sismorresistencia, también se hará el análisis por viento para comparar ambos efectos. En el capítulo cuarto se procederá a hacer el diseño estructural usando las normas de concreto armado. En el capítulo cinco se hará el análisis por desempeño usando el método pushover para finalmente conseguir los resultados de este proyecto y a las conclusiones de este desarrollo.In the present investigation, the analysis and structural design of a 40-storey tower and 4 reinforced concrete basements will be carried out following Peruvian regulations and the calculation of seismic performance in the Santiago de Surco district, Lima. For this, the hypothesis states whether the Peruvian standards meet the desired seismic resistance performance for a tall tower like this one. For a progressive understanding, first a description will be made of the tall tower to study, its architecture, structure, soil and others. In the second part, the concepts necessary to understand the types of static linear analysis, dynamic linear analysis and static non-linear analysis will be given. The materials will be defined, the moment - rotation diagrams will also explain the obtaining of the building capacity curve. Wind and performance level concepts will be discussed. In the third part, we will proceed with seismic analysis complying with the seismic resistance requirements, we will also do the wind analysis to compare both effects. In the fourth chapter, the structural design will be carried out using the reinforced concrete standards. In chapter five the performance analysis will be done using the pushover method to finally get the results of this project and the conclusions of this development.
Tesis
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Mañuico, Vivanco Jerver Elio. "Análisis de la dinámica no lineal en la resonancia paramétrica de una embarcación pesquera." Universidad Nacional de Ingeniería. Programa Cybertesis PERÚ, 2009. http://cybertesis.uni.edu.pe/uni/2009/manuico_vj/html/index-frames.html.
Full text
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Arteaga, Orozco Maria Isabel. "Control no lineal de convertidores conmutados CC/CC: Análisis de prestaciones y verificación experimental." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2007. http://hdl.handle.net/10803/5947.
Full textAbstract:
El control de convertidores de potencia conmutados CC/CC es un área de investigación muy activa tanto en electrónica de potencia como en teoría de control automático. Debido esencialmente, a la actual demanda de este tipo de sistemas en diferentes aplicaciones; las cuales le exigen rapidez de respuesta, estabilidad frente a perturbaciones y alta eficiencia. Estas características son difíciles de alcanzar debido principalmente a la naturaleza no lineal que tienen este tipo de sistemas. Estas propiedades han motivado el desarrollo de este trabajo en la búsqueda de controladores que mejoren las prestaciones dinámicas de este tipo de convertidores. Por ello, el desarrollo de esta tesis ha sido orientado al análisis, diseño e implementación de controles analógicos aplicados a los convertidores de potencia CC/CC. Para lograrlo se han aplicado técnicas de control no lineal, pudiendo así considerar la naturaleza bilineal de dicho tipo de plantas y garantizar estabilidad en gran señal. En particular, la tesis abordó el control en modo deslizamiento, la linealización entrada-salida por realimentación y el control basado en pasividad.Estas técnicas de control, al igual que las lineales, requieren que una o varias variables de estado se realimenten para poder implementar la ley de control, para conseguirlo se optó por omitir la necesidad de sensar las variables y se utilizó la técnica de reconstrucción integral planteada por Michael Fliess. Este reconstructor integral permite observar una variable no medible a partir de la integral de una cierta relación entre la entrada y la salida. Esta observación o reconstrucción no lineal sustituirá la variable no medible en los lazos de control propuestos.
La tesis está organizada en 6 capítulos, de acuerdo a la siguiente distribución: En el capítulo 1 se precisa el tipo de sistemas a estudiar y se introducen los modelos matemáticos que se emplearon para el análisis y diseño de los lazos de control. También, se hace un recorrido por los antecedentes del control no lineal aplicado a los convertidores CC/CC y se establecen los objetivos de la tesis.
En el capítulo 2 se aborda la técnica de reconstrucción integral como precedente teórico para la estimación de las variables en diferentes topologías. Se exponen en detalle varios ejemplos, en el primero se aplica la técnica a un boost para estimar la corriente en el inductor y se desarrolla el prototipo del reconstructor. También, se extendió el estudio de la técnica de reconstrucción integral a un convertidor de cuarto orden, el convertidor Çuk, para estimar una de sus corrientes.
En el capitulo 3 se estudia el control en modo deslizamiento, con el propósito de abordar diferentes superficies de deslizamiento aplicadas a los convertidores CC/CC. Este estudio se centra en la superficie de corriente que incluye el reconstructor integral como alternativa para evitar los sensores de corriente. Se comprobó la estabilidad y, a través de las simulaciones y de los resultados experimentales se probó que el lazo de control es robusto. Por otra parte, se hizo un breve análisis de las superficies no lineales desde el punto de vista de la linealización extendida.
En el capitulo 4 se estudia el control basado en la pasividad, el cual permite establecer dada una relación entrada-salida pasiva en un sistema, una realimentación que asegura la estabilidad en gran señal aún cuando la entrada de control esta limitada a un cierto rango. También, se analiza el reconstructor integral para implementar el control integral basado en la pasividad en el convertidor boost. Este controlador sólo utiliza la variable de tensión incremental del convertidor y la señal de entrada, que en este caso es la señal de conmutación. Se garantiza error en estado estacionario cero a pesar de la presencia de perturbaciones en la tensión de entrada, en la carga o variaciones de la tensión de referencia. El comportamiento del sistema realimentado se ha verificado con simulación y con diversas implementaciones físicas del controlador-reconstructor.
En el capitulo 5 se ha estudiado la viabilidad de utilizar la linealización entrada-salida como alternativa para controlar los convertidores conmutados CC/CC y se amplia la reconstrucción integral a la linealización entrada-salida. Su utilidad se demostró a través de simulaciones y se esquematizó el modelo para poder llevarlo a una futura implementación experimental. En este caso, se adicionó el factor integral del error de tensión para lograr error en estado estacionario cero a pesar del posible desconocimiento o inexactitud de los parámetros de la planta, o cuando se hace uso del reconstructor es particularmente importante corregir el desconocimiento de las condiciones iniciales de éste.
Por último, En el capítulo 6 se presentan las conclusiones de la tesis y se plantean futuras líneas de investigación.
Switching DC-DC converters are important power electronics devices widely used in a variety of applications. These applications demand them answer speed, stability in front of perturbations and high efficiency. These characteristics are difficult to reach because the DC-DC power converters exhibit interesting dynamical properties. Their mathematical models are nonlinear and in some cases of nonminimun phase. Such properties have attracted the interest of this work in the search of controls that improve their dynamic performance. Therefore, the aim of this thesis was to analyze, design and implement analogical controls applied to switched mode DC-to-DC power converters. To achieve it has been applied nonlinear control due to that this considers the nature bilineal and guarantees the stability in large sign. In particular, the thesis approached siliding mode control, linearization input-output and passivity based control.
Also, this work applies integral reconstructors to controller DC-to-DC power converters. The integral reconstructor allows to observe a non-measurable variable using the integral of a certain relation between input and output variables. This reconstruction will substitute the non-measurable variable in the control implementation.
The thesis is organized in chapters according to the following distribution: Chapter 1 reviews the results reported in specialized literature that have a direct impact on the topics of the thesis, as well as, establishes the objectives of the work. Also, it introduces the mathematical models that are used for the analysis and design of closed loop system. Chapter 2 deals with the integral reconstruction and is theoretical precedent for the estimate of the variables in different topologies. It exposes in detail several examples, in the first, integral reconstruction allows to estimate the inductor current in boost converter. Also, it applies this technical to Çuk converter to estimate one of its currents. Chapter 3 contains a brief survey of sliding mode control and introduces different surfaces to switching DC-DC converters. The study is centred in a surface that includes the integral reconstructor as alternative to avoid the current sensors. Also, the large-signal stability of the switching regulator and robustness has been analyzed. On the other hand, a brief analysis of the nonlineal surfaces was made from the point of view of the extended linearization. Chapter 4 studies the passivity-based control. This control can establish a feedback law ensuring large-signal stability for a given input to output passive relation in spite of the constraint of the control input to a certain margin of values. In this chapter an integral reconstructor to implement a passivity-based integral control of the boost converter has been used. The reported controller only uses the incremental output voltage of the converter and an input signal which in this case is the switching signal. Also, the large-signal stability of the switching regulator has been analyzed. The use of an integral element ensures zero steady-state error of the output voltage. The feedback system behaviour has been verified with simulation and with diverse physical implementations of the controller-reconstructor. Chapter 5 extends the study of the integral reconstruction to the linearization input-output as alternative to controller the DC-DC power. Its utility was demonstrated through simulations and its circuital model was schematized to a future experimental implementation. In this case, the integral output error was added to achieve zero steady-state error in spite of the possible ignorance or inaccuracy of the parameters of the plant, or when one makes use of the reconstructor it is particularly important to correct the ignorance of the initial conditions of this.
Finally, the main contributions of the thesis and a set of suggestions for further research are listed in chapter 6.
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Pardo, Martínez Antonio. "Análisis dinámico de atmósferas con matrices de sensores mediante procesado de señal no-lineal." Doctoral thesis, Universitat de Barcelona, 2000. http://hdl.handle.net/10803/402517.
Full textAbstract:
El presente trabajo se enmarca dentro de las tareas centradas en el campo de modelización y procesado de señal, desarrolladas en el Departament d’Electrònica de la Facultad de Física de la Universitat de Barcelona.
En su concepción de nivel más amplio, el trabajo demuestra la posibilidad de trasladar y aplicar con eficiencia las técnicas de procesado y modelización dinámica no lineal al ámbito de los sistemas de medida de gases.
Son relativamente abundantes en la literatura otras aproximaciones más simples a esta temática y en este ámbito. Así, es posible encontrar en la literatura trabajos enfocados hacia la modelización estática-lineal, estática-no lineal y dinámica-lineal. Sin embargo, no existían antes de este trabajo aportaciones bajo el enfoque dinámico y no lineal en la modelización de sistemas de medida gaseosos.
Por otra parte, el trabajo aborda además el problema desde el punto de vista de la multidimensionalidad junto con la restricción del uso de un reducido número de datos; factores éstos que aportan dificultad adicional a la vez que valor añadido a la solución. En lo concreto, el trabajo se centra en el análisis y modelización del comportamiento de un sistema de medida de gases basado en sensores QMB frente a cambios rápidos de dos concentraciones en una mezcla binaria de gases (tolueno y octano) en aire sintético y bajo régimen de altas concentraciones (miles de ppm). Frente a este problema, la calibración estática es incapaz de aportar una solución con un error tolerable. Por primera vez se ha abordado, frente a la solución estática, la modelización dinámica y no lineal de sistemas analizadores de gases, ofreciendo esta aproximación resultados óptimos.
Los experimentos diseñados, orientados hacia la confección de los modelos, fueron fundamentalmente dos:
1) Sistema sometido a concentraciones en forma de escalón
2) Sistema sometido a señales de concentración en forma de ruido blanco con densidad de probabilidad gausiana.
Los modelos generados son también de dos tipos:
1) Modelos directos: desde la entrada hacia la salida
2) Modelos inversos: desde la salida hacia la entrada
Para la resolución del problema se han probado diferentes estimaciones, como estimadores de correlación, estimaciones paramétricas, series de Volterra, series de Wiener, modelos de cajas y redes neuronales.
De entre todos ellos, los modelos basados en series de Wiener y en redes neuronales han demostrado una mayor eficiencia. Se demuestra que estos modelos son capaces de explotar la información del sistema estudiado hasta el límite de la resolución experimental, tanto en la modelización directa como en la inversa.
Aparte de la tarea estrictamente relacionada con la modelización, se ha iniciado con este trabajo la construcción de una estación de test de sensores de gas que en la actualidad y después de diversas aportaciones del grupo de trabajo, es un complejo sistema de medición y test capaz de realizar una gran variedad de pruebas relacionadas con gases, dotando al departamento de una línea de trabajo nueva, potente y bien equipada.The work demonstrates the possibility of efficiently transferring and applying nonlinear dynamic processing and modeling techniques to the field of gas measurement systems. It is possible to find works focused on static-linear, static-non-linear and dynamic-linear modeling. However, prior to this work there were no contributions under the dynamic and non-linear approach in the modeling of gas measurement systems. On the other hand, the work also addresses the problem from the point of view of the curse of dimensionality: multidimensional problems with scarcity of data. The work focuses on the analysis and modeling of the behavior of a gas measurement system based on QMB sensors against rapid changes of two concentrations in a binary mixture of gases (toluene and octane) in synthetic air and under regime of high concentrations (thousands of ppm). The static calibration is unable to provide a solution with a tolerable error. The dynamic and nonlinear modeling of gas analyzer systems has been performed with optimal results. The experiments designed, oriented towards the preparation of the models, were fundamentally two: 1) System with step-like gas concentration inputs 2) System excited with gas input signals whose concentration values follow a white noise with Gaussian probability density. The generated models are also of two types: 1) Direct models: from the input to the output 2) Inverse models: from the output to the input Different approaches have been tested, such as correlation estimators, parametric estimates, Volterra series, Wiener series, box models and neural networks. Models based on Wiener series and on neural networks have demonstrated a greater efficiency. It is shown that these models are able to extract the information of the studied system until experimental resolution limit, in both direct and inverse modeling. Apart from the task related to gas sensor modeling, the development of a test station for gas sensors has been addressed. This task has been developed by the research group and it is capable to perform a wide variety of gas experiments, providing the department with a new, powerful and well-equipped line of work.
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Núñez, Contreras Sebastián Ignacio. "Modelación y análisis no-lineal de albañilería armada chilena utilizando métodos de elementos finitos." Tesis, Universidad de Chile, 2018. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/152580.
Full textAbstract:
Ingeniero CivilChile es uno de los países más sísmicos del mundo, con un sismo de magnitud 8.0 cada 10 años dentro del país. Estos sismos generan daños variados dependiendo del tipo y materialidad utilizada. De manera recíproca, se puede estimar los daños esperados en estructuras para sismos según su magnitud mediante métodos de modelación variado. La realización de modelación y requiere la correcta caracterización de los materiales en programas computacionales, para lograr una simulación válida del comportamiento del material. La albañilería es un material ampliamente usado en el país, siendo utilizado en cerca de un 40% de las estructuras al año 2002, y en el mundo. Como material de construcción es uno de los más antiguos a nivel mundial, pudiendo encontrarse estructuras existentes desde las primeras épocas de la historia. Es debido a lo anterior que la albañilería presenta gran variabilidad histórica, variabilidad que se incluye a la propia de la fabricación del material observada entre materiales de un país y otro. Debido a lo anterior se debe utilizar ensayos con materiales existentes dentro del país, y de igual manera, la modelación debe seguir los resultados obtenidos en esos ensayos. Los ensayos utilizados fueron recopilados por Marín (2009) y realizados por Sepúlveda (2003) donde se estudió la influencia de la armadura en la resistencia a la carga lateral de un muro corto de albañilería armada. En estos ensayos se obtuvo la curva de capacidad (o de carga horizontal vs deformación), así como detalle del estado de fisuración en la carga máxima. En este estudio se calibran los modelos de materiales para replicar esos resultados experimentales. La calibración se realizó en el software DIANA FEA. Se estudió un modelo de material llamado Rankine Hill anisotropy, que puede ser utilizado en albañilería y otros materiales anisotrópicos y no lineales. Se muestra igualmente un análisis de sensibilidad de los parámetros del modelo de Rankine Hill, antes de entregar los resultados de la calibración, los parámetros utilizados, y curvas de capacidad, así como el comportamiento del muro de corte.
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Romero, Leceta José Ignacio, and Huerta Ricardo Alexander Julca. "Análisis dinámico no lineal de un modelo de vivienda de adobe reforzado con sogas." Bachelor's thesis, Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC), 2020. http://hdl.handle.net/10757/650365.
Full textAbstract:
Las viviendas de mampostería de adobe no resisten grandes esfuerzos de tracción o de corte, son frágiles y no adecuadas para zonas sísmicas (Arroyo, Catalan, & Sanchez, 2013). Este tipo de viviendas son ampliamente utilizadas por su bajo costo y muchas están construidas en zonas de alto peligro sísmico (Blondet, Vargas, Tarque, & Iwaki, 2011).
Para estudiar el comportamiento sísmico de las viviendas de mampostería de adobe se realizan ensayos de laboratorio y modelos computacionales. De los ensayos se extraen los desplazamientos, fuerzas y patrones de agrietamiento. Para el modelo computacional se idealiza la estructura en un software y se valida con los resultados del ensayo.
En el Perú se han realizado ensayos de simulación sísmica de modelos de vivienda de mampostería de adobe sin reforzamiento los cuales colapsaron bajo movimientos severos (Tarque, Camata, Spacone, Varum, & Blondet, 2014) (Torrealva & Vargas, 1984). En el caso de los ensayos realizados a modelos de vivienda reforzados no hubo colapso de la estructura.
Para esta investigación se realizó un ensayo de simulación sísmica de un modelo de vivienda de mampostería de adobe reforzado con sogas. El objetivo de la tesis es estimar los desplazamientos y fuerzas en las sogas mediante un modelo computacional y validar los resultados con el ensayo de laboratorio.
El modelo computacional se realizó en el programa ABAQUS de elementos finitos utilizando el modelo de daño y plasticidad que permite realizar el análisis dinámico no lineal de la mampostería de adobe. Se comparó las respuestas con el ensayo obteniendo hasta un error del 21% en los desplazamientos máximos y del 41% en las fuerzas máximas. Se tuvieron patrones de agrietamiento similares.Adobe masonry houses do not resist large tensile or shear stresses, they are fragile and not suitable for seismic areas (Arroyo, Catalan, & Sanchez, 2013). These types of homes are widely used for their low cost and many are built in areas of high seismic danger (Blondet, Vargas, Tarque, & Iwaki, 2011). To study the seismic behavior of adobe masonry hoses, laboratory tests and computational models are carried out. The displacements, forces and cracking patterns are extracted from the tests. For the computational model, a idealized structure is build in a software and the behaviour results validated with the test. In Peru, seismic simulation tests of adobe masonry house models without reinforcement have been carried out, which collapsed under severe movements (Tarque, Camata, Spacone, Varum, & Blondet, 2014) (Torrealva & Vargas, 1984). In the case of the tests carried out on reinforced housing models, there was no collapse of the structure. For this investigation, a seismic simulation test was carried out on an adobe masonry house model reinforced with ropes. The objective of the thesis is to estimate the displacements and forces in the ropes using a computational model and validate the results with a laboratory test. The computational model was made in the ABAQUS program of finite elements using the damage and plasticity model that allows the nonlinear dynamic analysis of adobe masonry. The responses were compared with the laboratory test, obtaining up to an error of 21% in maximum displacements and 41% in maximum forces. Similar cracking patterns were had.
Tesis
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Ríos, Varillas Cecilia Constanza. "Combinación del modelo log-lineal y el análisis de correspondencia para analizar variables cualitativas." Master's thesis, Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2015. https://hdl.handle.net/20.500.12672/8978.
Full textAbstract:
Publicación a texto completo no autorizada por el autorDetermina las relaciones entre el análisis de correspondencia y el análisis log-lineal para obtener un método combinado de análisis de Tablas de Contingencia, en este enfoque el análisis de correspondencia es visto como una técnica que sirve para la exploración de residuos en modelos log- lineales. Las relaciones entre los modelos log-lineales y el análisis de correspondencias permiten desarrollar una metodología apropiada para el análisis de variables cualitativas mediante la combinación de ambas técnicas. En este enfoque, los modelos log-lineales se usan para evaluar la importancia de los efectos de interacción destacando los efectos que presenten diferencias significativas y luego se emplea el análisis de correspondencias para presentar las relaciones entre las categorías de las variables, de tal manera que evidencie la complementariedad entre estos dos modelos. En este estudio se resume esta metodología de análisis y se presenta una aplicación donde se estudia la relación entre el nivel de satisfacción del usuario de la consulta externa del servicio de pediatría del Hospital Nacional de Policía.
Tesis
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Huaringa, Huamaní Pamela Grace. "Evaluación de la respuesta sísmica no lineal de reservorios elevados tipo intze." Master's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/6821.
Full textAbstract:
Los reservorios elevados son estructuras esenciales para el abastecimiento de agua de una población, por lo que no deberían quedar inoperativos luego de ocurrido un sismo. No obstante, la experiencia ha demostrado que para sismos de gran magnitud estas estructuras presentan daños, llegando incluso a colapsar. En esta tesis se ha realizado el análisis de dos reservorios tipo INTZE, considerando la no linealidad a flexocompresión del fuste con el objetivo de analizar la respuesta no lineal frente a diferentes solicitaciones símicas.
Los reservorios (R-1 y R-2) fueron modelados con elementos tipo frame en el programa
Sap2000 a los cuales se les asignó masas concentradas resultantes de la discretización del fuste y la cuba. Para el análisis del fuste se consideraron secciones agrietadas y no agrietadas.
La plasticidad fue considerada en los dos primeros tramos mediante una rótula plástica como elemento tipo hinge. Las dimensiones de los reservorios y el refuerzo vertical y horizontal de los fustes se obtuvieron de los planos estructurales provistos por la empresa de agua potable SEDAPAL. Los diagramas momento curvatura asignados a las rótulas fueron calculados con el programa Sap2000 a partir de las dimensiones del fuste, refuerzo vertical del fuste, carga vertical y comportamiento no lineal del material, y fueron validados previamente con una hoja de cálculo. Para modelar el agua se empleó el modelo simplificado de Housner que considera una masa convectiva y otra impulsiva. El análisis se realizó a partir de cuatro acelerogramas peruanos (sismos de 1966, 1970, 1974 y 2007) normalizados de acuerdo a lo indicado en el ASCE/SEI 07-5 para el sismo de diseño y el sismo máximo considerado. Se utilizó el método de integración numérica de Newmark. Por otro lado, se realizó el análisis dinámico lineal con el espectro de respuesta obtenido con los parámetros de la NTE E.030 y el ACI350.3. Las respuestas de interés a analizar fueron los momentos volcantes, la fuerza cortante basal, el desplazamiento en el extremo del reservorio y la ductilidad demandada en el fuste.
Se concluyó que para los acelerogramas analizados el momento volcante y la fuerza cortante basal de los reservorios R-1 y R-2 muestran una tendencia decreciente a medida que disminuye el volumen de agua. El desplazamiento máximo en el extremo de los reservorios no siempre se obtiene para el caso del reservorio lleno, pero el promedio de los desplazamientos da resultados mayores para dicho caso. En ese sentido, considerar sólo el caso de carga lleno para reservorios de similares características resulta conservador para el cálculo de la demanda de corte, momento y desplazamiento. No se observó una tendencia para el caso de la ductilidad demandada.
Con respecto a las capacidades, el reservorio R-1 tiene mayor resistencia que el reservorio R-2, en una proporción similar al refuerzo vertical colocado (dos a uno). A su vez el reservorio R-2 tiene una mayor ductilidad que reservorio R-2, pero la diferencia va disminuyendo a medida que se aumenta la carga vertical.
Con respecto al análisis dinámico de superposición modal, se observó que las respuestas están por debajo del promedio de la demanda obtenida a partir de los acelerogramas. Se recomienda reevaluar el factor de reducción espectral de la masa inductiva empleado para los reservorios elevados con soporte tipo fuste, si es que se emplea el espectro peruano de la Norma E.030 para el análisis.
El acelerograma del sismo del año 1974 entregó las mayores demandas sísmicas para el caso de los reservorios llenos, ya que los periodos de dichas estructuras se encuentran dentro de su rango de periodos predominantes. El rango de periodos predominantes del sismo del año 2007 se encuentra por debajo de los periodos obtenidos para los reservorios vacío, semilleno y lleno, aunque el resultado depende también del periodo convectivo del agua, el cual puede coincidir con algunos de los picos del espectro de Fourier del acelerograma estudiado, incrementando la respuesta.
Por otro lado, también se realizó el análisis de los reservorios sin considerar el efecto
hidrodinámico del agua, y se obtuvo respuestas más conservadoras. Para el caso analizado eso significó un incremento de la curvatura demandada en más del doble. Por ello, si se realiza el análisis no lineal de reservorios para determinar la ductilidad demandada, se recomienda tomar en cuenta el comportamiento hidrodinámico del agua.
Se determinó que para estructuras poco esbeltas como las estudiadas el efecto P-Δ es
despreciable, ya que la relación entre el desplazamiento máximo en el extremo del reservorio con respecto al diámetro del fuste es pequeña.
Finalmente, se indica que el refuerzo por corte colocado en ambos fustes cumple con los
criterios de resistencia, considerando un factor de reducción igual a tres. Sin embargo, el
refuerzo existente no cumple con los criterios de capacidad, en donde se busca asegurar que la estructura resista la demanda de corte asociado a su máximo momento resistente en el fuste.Tesis
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Laumann, Yanina. "Estimación Borrosa del Riesgo Beta. Análisis Comparativo." Doctoral thesis, Universitat Rovira i Virgili, 2018. http://hdl.handle.net/10803/585965.
Full textAbstract:
Aquesta tesi representa una aportació a la literatura empírica sobre el risc sistemàtic a nivell sectorial en mercats emergents llatinoamericans, en calcular betes borroses, sectorials i individuals, de Xile, Brasil i Mèxic, i comparar el seu comportament amb el de les betes d’alguns països desenvolupats com Estats Units, Regne Unit i Japó.
Proposem una representació borrosa del model de mercat que incorpora el càlcul del rendiment d’un actiu expressat a través d’un interval de confiança. D’aquesta manera incorporem en el càlcul de la beta tota la informació disponible de les cotitzacions d’un actiu durant el dia. Com a resultat de l’estimació amb aquest model obtenim un coeficient beta borrós.
Comencem l’estudi comparant i avaluant els resultats obtinguts segons s’expressi la rendibilitat dels actius i segons els diferents mètodes d’estimació de la beta, MCO i regressió borrosa lineal de Tanaka i Ishibuchi (1992) millorada amb el mètode de detecció d’outliers de Hung i Yang (2006).
Finalment, avancem en l’estudi de la beta borrosa com a indicador del risc sistemàtic. Proposem una classificació dels actius basada en la beta borrosa i verifiquem si dues de les hipòtesis tradicionals de la teoria de carteres es compleixen en un entorn d’incertesa: i) la beta sectorial presenta major estabilitat que la beta individual; ii) com més gran és el període d’estimació, major és l’estabilitat de la beta.Esta tesis representa un aporte a la literatura empírica sobre el riesgo sistemático a nivel sectorial en mercados emergentes latinoamericanos, al calcular betas borrosas, sectoriales e individuales, en Chile, Brasil y Méjico y comparar su comportamiento con él de las betas de algunos países desarrollados como Estados Unidos, Reino Unido y Japón. Proponemos una representación borrosa del modelo de mercado que incorpora el cálculo del rendimiento de un activo expresado a través de un intervalo de confianza. Con ello incorporamos en el cálculo de la beta toda la información disponible de las cotizaciones de un activo durante el día. Como resultado de la estimación con dicho modelo obtenemos un coeficiente beta borroso. Comenzamos el estudio comparando y evaluando los resultados obtenidos según se exprese la rentabilidad de los activos y según los diferentes métodos de estimación de la beta, MCO y regresión borrosa lineal de Tanaka e Ishibuchi (1992) mejorada con el método de detección de outliers de Hung y Yang (2006). Por último, avanzamos en el estudio de la beta borrosa como indicador del riesgo sistemático. Proponemos una nueva clasificación de los activos basada en la beta borrosa y verificamos si dos de las hipótesis tradicionales de la teoría de carteras se cumplen en un entorno de incertidumbre: i) la beta sectorial presenta mayor estabilidad que la beta individual; ii) Cuánto mayor es el período de estimación, mayor es la estabilidad de la beta.
This thesis represents a contribution to empirical literature on systematic risk at the sectoral level in Latin American emerging markets, by calculating fuzzy betas, sectoral and individual, in Chile, Brazil and Mexico, and to compare its behavior with that of betas in some developed countries as the United States, the United Kingdom and Japan. We propose a fuzzy representation of the model of market that incorporates the calculation of the return of an asset expressed through a confidence interval. With it we incorporate in the calculation of the beta all the information available of the quotation of an asset during the day. As a result of the estimation with that model we obtain a fuzzy beta coefficient. We begin the study by comparing and evaluating the results obtained according to assets return and to the different beta methods of estimation, MCO and lineal fuzzy regression of Tanaka e Ishibuchi (1992) improved with the detection of outliers model of the Hung and Yung (2006). Finally, we advance in the study of fuzzy beta as an indicator of systematic risk. We propose a classification of assets based on fuzzy beta and we verify if two of the traditional hypotheses of the portfolio theory are met in an uncertainty environment: i) sectoral beta shows greater stability than individual beta; ii) the longer the estimation period is, the greater the stability of the beta
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Chávez, Pacheco Xyoby. "Resolución de la ecuación de advección lineal unidimensional por un método de volúmenes finitos compacto de alto orden." Master's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/10048.
Full textAbstract:
Los métodos numéricos de alto orden, necesarios para la discretización espacial,
son una de las áreas más activas del campo de la dinámica de fluidos computacional (CFD en sus siglas en inglés). Dentro de estos, los Métodos de Volúmenes Finitos (MVF) han encontrado difcultades en la implementación de los procesos de reconstrucción. En el presente trabajo presentamos e implementamos en Python un novedoso proceso de reconstrucción compacto de alto orden propuesto por Q. Wang [22]. La novedad yace en que el orden alto es alcanzado usando un estencil compacto; es decir, usando únicamente celdas vecinas. En este proceso se obtiene un conjunto de relaciones que sirven para obtener los coeficientes de los polinomios de reconstrucción sobre los volúmenes de control de interés preservando sus valores promedios y el de sus derivadas. Con estas relaciones obtenemos un sistema lineal sobredeterminado que al ajustarse por mínimos cuadrados resultan en un sistema tridiagonal por bloques para el caso de una ecuación de advección 1D. Para esta ecuación de advección usamos además el Análisis de Fourier para examinar los números de onda modificados por el MVF compacto. La reconstrucción incluye parámetros que son optimizados para mejorar las propiedades de dispersión/disipación. Así mismo, el análisis de estabilidad de von Neumann nos permite estimar el número CFL (Courant Friedrich Levy) máximo para dos métodos de Runge-Kutta. Finalmente, validamos tanto los órdenes de convergencia de la combinación del MVF compacto con dos esquemas de Runge-Kutta como los parámetros óptimos de los esquemas de reconstrucción.The numerical methods of high order, necessary for spatial discretization, are one of the most active areas of the field of Computational Fluid Dynamics. Within these, Finite Volume Methods (abbreviated as MVF in spanish) have encountered difficulties in the implementation of reconstruction processes. In the present work we present a novel high order compact reconstruction process proposed by Q. Wang [22], and implemented in Python. The novelty lies in that high order is achieved using a compact stencil, that is, using only neighboring cells. In this process we obtain a set of relations that are constructed to obtain the coefficients of reconstruction polynomials on the control volumes of interest, preserving their average values and that of their derivatives. With these relations we obtain an overdetermined linear system that is adjusted by least squares resulting in a tridiagonal system by blocks in the case of a 1D advection equation. For this advection equation we also use the Fourier Analysis to examine the wave numbers modified by the compact MVF. The reconstruction includes parameters that are optimized to improve the dispersion / dissipation properties. Furthermore, the von Neumann stability analysis allows us to estimate the maximum CFL number for two Runge-Kutta methods. Finally, we validate the convergence orders of the combination of the compact MVF with two schemes of Runge-Kutta and we also validate the optimal parameters of the reconstruction schemes.
Tesis
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Braz-César, M. T. "Estudos paramétricos sobre a instabilidade de pórticos metálicos bidimensionais e tridimensionais." Master's thesis, Universidade do Porto, Faculdade de Engenharia, 2004. http://hdl.handle.net/10198/1802.
Full textAbstract:
O estudo de estruturas deve ser realista para que se tenha um perfeito conhecimento do seu comportamento, pelo que é necessário analisar não só a capacidade resistente em regime linear, mas também a estabilidade do modelo estrutural, sobretudo em estruturas tridimensionais onde esta análise é mais complexa.
Neste contexto, o objectivo desta tese consiste na elaboração de uma análise não linear geométrica de estruturas metálicas reticuladas 2D e 3D, com o recurso a formulações exactas e aproximadas da matriz de rigidez, variando parâmetros geométricos previamente definidos e representando graficamente a sua influência no comportamento da estrutura em estudo.
Para concretizar este objectivo foi desenvolvida, conjuntamente pelo autor da dissertação e pelo orientador científico, uma ferramenta computacional (fl’TST3D) baseada num método simplificado de análise de estruturas 3D (3 graus de liberdade por piso), com a formulação exacta da matriz de rigidez total. Como a maioria dos pacotes comerciais se fundamentam numa abordagem aproximada com formulações simplificadas da matriz de rigidez total, toma-se necessário aferir o seu rigor, e consequentemente, a possibilidade deste software realizar análises de Y ordem. Também são apresentadas as bases teóricas usadas para este tipo de análise, nas quais se fundamentam os seus algoritmos de resolução.
Assim, foi comparado o INST3D com pacotes comerciais, universalmente utilizados na investigação e projecto de estruturas de engenharia civil, nomeadamente o SAP2000, LUSAS e ANSYS. Em primeiro lugar, utilizaram-se estruturas com solução analítica conhecida para calibrar este software e posteriormente, em função do resultado obtido, seleccionaram-se os parâmetros que devem ser utilizados em cada programa para obter um resultado rigoroso.
Após a calibração do software, realizou-se o estudo paramétrico de várias estruturas 2D e 3D constituí das por pórticos metálicos rectangulares. Nesta abordagem, torna-se importante a garantia de que a estrutura mantenha a sua geometria e tipologia após carregamento, pelo que se introduziram elementos de contraventamento como sistemas estabilizadores da geometria da estrutura, permitindo desta forma aumentar a sua capacidade resistente.
Finalmente, são apresentadas as conclusões sobre o estudo elaborado neste trabalho, apontando caminhos para o desenvolvimento de futuras investigações que permitam aprofundar a análise de instabilidade em estruturas tridimensionais.
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Pereira, David de Paulo. "Análise não linear geométrica de sólidos elásticos tridimensionais reforçados com fibras através do método dos elementos finitos." Universidade de São Paulo, 2015. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-02022016-083316/.
Full textAbstract:
O presente trabalho tem por finalidade estudar e implementar um modelo numérico de análises cinemáticas de sólidos tridimensionais via método dos elementos finitos posicionais, com consideração de fibras longas ou curtas inseridas de maneira aleatória ou não no domínio da análise. O modelo numérico considera material isotrópico para a matriz e não linearidade geométrica. O domínio do sólido é discretizado por meio de elementos finitos tetraédricos de ordem qualquer, cujos parâmetros nodais são suas posições. A medida de deformação utilizada é a de Green, associada à lei constitutiva de Saint-Venant-Kirchhoff, referenciada pela configuração inicial do corpo, caracterizando o sistema de espaço como Lagrangiano total. O cálculo da posição de equilíbrio é baseado no princípio da mínima energia potencial total. Para a resolução do problema não linear geométrico, adota-se o método iterativo de Newton-Raphson. A inserção das fibras no domínio da análise é feita com a associação das mesmas com elementos finitos unidimensionais curvos de ordem qualquer, cujas posições nodais são dadas em função das posições dos nós dos elementos de sólido. Essa abordagem tem como vantagem o fato de não aumentar o número de graus de liberdade do sistema, ao mesmo tempo em que não limita as posições das fibras dentro do domínio por não ser necessária a coincidência das malhas. Exemplos são apresentados para validação dos desenvolvimentos e implementações realizadas.This study aims to develop and implement a numerical model of kinematic enrichment, to analyze tridimensional solids based on positional finite element method, considering long and short fibers random distributed inside the domain. The numerical model considers isotropic material and geometric nonlinear behavior for both matrix and fibers. Tetrahedral finite elements with any order of approximation are used to discretize the solid domain, with positions as nodal parameters. Green strain and Saint-Venant-Kirchhoff constitutive law are used, referenced in initial configuration of the body, characterizing the developed formulation as total Lagrangian. The equilibrium is obtained with the application of Total Potential Energy Principle, adopting the Newton-Raphson method to solve the resulting nonlinear system of equations. The fibers are considered in the formulation using curved one-dimensional finite elements with any order of approximation, and the nodal positions of the fibers are related with the nodal positions of the solid elements. The coupling method adopted does not increase the number of degrees of freedom of the system, and does not limit the positions of the fiber nodes to be coincident with solid nodes. Examples are presented in order to validate the developed and implemented formulations.
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Leal, Mauricio Araújo de Seixas. "Verificação da utilização do Coeficiente B2 para a avaliação dos efeitos da não linearidade geométrica de estruturas em concreto armado." Universidade Federal da Bahia. Escola Politécnica, 2016. http://repositorio.ufba.br/ri/handle/ri/19392.
Full textAbstract:
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Em tempos em que a sociedade necessita de edificações cada vez mais altas e esbeltas, em decorrência do aumento exponencial da população, a análise da não linearidade geométrica em estruturas de concreto armado torna-se, quase sempre, indispensável. Normalmente, as estruturas estão submetidas a carregamentos horizontais (ex: Vento) e verticais (ex: peso da edificação), o que ocasiona para as construções mais esbeltas, elevados valores de esforços atuantes no interior das estruturas, assim como, de deslocamentos laterais e de rotações. Visando manter a integridade estrutural, é de extrema importância avaliar o processo que ocorre entre os esforços solicitantes e os deslocamentos. Nesse âmbito, é possível realizar essa avaliação por duas maneiras: a metodologia aproximada ou a metodologia exata. A análise aproximada é realizada através de coeficientes majoradores (Coeficientes B2 e γ_z) que visam se aproximar do comportamento real da estrutura e se caracterizam por realizar suas análises na posição indeformada da edificação. Já a análise exata é moldada por uma formulação matemática exata e abrange a posição deformada da estrutura, assim, não impõe nenhuma restrição para a análise. Essa dissertação se propõe a fazer uma validação da metodologia baseada no Coeficiente B2 (apresentada pela norma NBR 8800:2008) para o uso em construções de concreto armado. Para isso, serão comparados os valores obtidos na análise do Coeficiente B2, com os valores gerados pelo Coeficiente γ_z (já amplamente validado pelo meio acadêmico) e com os valores oriundos do ANSYS (software mundialmente conhecido e que realiza suas análises através da metodologia que torna a estrutura mais condizente com a realidade).
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Thiele, Horta Andrés Rodrigo. "Metodología de Clasificación Lineal por Partes: Piecewise Linear Support Vector Machines (PL-SVM)." Tesis, Universidad de Chile, 2011. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/102673.
Full textAbstract:
El siguiente trabajo de tesis tiene como objetivo plantear una nueva metodología de
clasificación binaria que permita obtener resultados predictivos equivalentes a los de los
métodos tradicionales, pero salvaguardando caer en el fenómeno de caja negra. Este
fenómeno se presenta cuando la técnica de clasificación no entrega interpretabilidad de la
forma en que se efectúa la clasificación. El paradigma que se presenta es que, a mayor
precisión del método, menor es la interpretabilidad que se obtiene, y viceversa.
Una de las técnicas de aprendizaje estadístico con mejores desempeños predictivos
es Support Vector Machines. Pueden construir un estimador de clasificación simple e
interpretable (SVM-Lineal), o uno complejo (SVM-RBF) con el fenómeno de caja negra.
El estimador simple asume que la función subyacente que discrimina las clases binarias
es lineal, mientras que el otro supone lo contrario, produciendo un estimador que no es
directamente interpretable. Para enfrentar este problema, se propone una metodología
que construye un estimador lineal por partes. Globalmente, el estimador no es lineal,
pero está compuesto por un número fijo de componentes lineales (SVM-Lineal). Cada
componente lineal clasifica un subconjunto independiente de puntos del problema global.
Conceptualmente, esta metodología trata de trazar un puente entre las dos técnicas
tradicionales anteriores, manteniendo niveles de precisión comparables y salvaguardando
la interpretabilidad.
En el 100% de las pruebas de precisión de clasificación binaria realizadas, se obtuvo
resultados iguales o mejores que el estimador SVM-Lineal. Con la ventaja adicional
de que el nuevo estimador entrega una frontera compuesta por distintas funciones
lineales independientes entre sí, que a su vez caracterizan de manera distinta a grupos
independientes de puntos. En vez de ofrecer un único perfil de comportamiento como lo
hace SVM-Lineal, el modelo propuesto ofrece tantos perfiles como componentes integran
el estimador lineal por partes.
La principal desventaja del método consiste en la etapa de segmentación de los datos
binarios. Esta etapa hace la diferencia con respecto a las técnicas tradicionales, y su
orden de complejidad es inclusive mayor al de una técnica de aprendizaje estadístico no
lineal. Precisamente, una línea de trabajo a futuro consiste en optimizar el algoritmo de
segmentación.
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Haveroth, Geovane Augusto. "Análise de sensibilidade semi-analítica complexa geométrica e comportamento elastoplástico acoplado ao dano." Universidade do Estado de Santa Catarina, 2015. http://tede.udesc.br/handle/handle/2070.
Full textAbstract:
Made available in DSpace on 2016-12-12T20:25:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1
Geovane Augusto Haveroth.pdf: 5753124 bytes, checksum: 03000a94208725070d4dd679b75ac321 (MD5)
Previous issue date: 2015-11-30Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
In this work, a comprehensive study is developed aiming to the application of the semianalytical sensitivity method using complex variables (SAC) at truss structures considering geometric and material nonlinear behavior. Special emphasis is given to path dependent problems and the appropriate treatment for internal variables updating, which is an aspect not found in the literature by the author and applicable to problems with plasticity and damage behavior. Previous studies show that in path independent problems the SAC method has great efficiency and storage economy, since the operations are performed at the element level. In this work it is verified that when applied to path dependent problems, the method has the same efficiently detected for the independent counterpart, but at the expense of a little higher storage cost, however, the operations remain at the element level. In order to perform the mentioned study, the finite element formulation and some sensitivity evaluation methodologies of structural responses are presented in detail, including the proposed by the author. Finally, a comparative study between the different sensitivity methods is made for problems dominated by rigid body rotation, problems involving discontinuities sensitivity coefficients and for cellular structures.
Neste trabalho realiza-se um abrangente estudo que visa a aplicação do método semi-analítico de análise de sensibilidade, utilizando variáveis complexas (SAC) em estruturas treliçadas, considerando o comportamento não linear geométrico e material. Tal pesquisa foca principalmente nos problemas dependentes da trajetória e no tratamento adequado para a atualização das variáveis internas, sendo este um aspecto não encontrado na revisão bibliográfica pelo autor e aplicável em problemas que envolvem plasticidade e dano. Estudos anteriores mostram que em problemas independentes da trajetória o método SAC apresenta grande eficiência e economia de armazenamento, uma vez que as operações são realizadas no nível do elemento. Verifica-se que este método quando aplicado em problemas dependentes da trajetória, apresenta amesma eficiência detectada na contraparte independente comumcusto de armazenamento um pouco mais elevado. Contudo, as operações ainda se mantém no nível do elemento. Com a finalidade de realizar tal estudo, a formulação de elementos finitos e as diferentes metodologias para avaliar a sensibilidade de respostas estruturais, tanto para problemas dependentes quanto independentes da trajetória, são apresentadas em detalhes. Por fim, realizasse um estudo comparativo entre os diferentes métodos de sensibilidade em problemas que sejam dominados por rotação de corpo rígido, que possuam descontinuidades nos coeficientes da sensibilidade e em estruturas celulares.