Método de elementos finitos

Método de elementos finitos

1. Método de elementos finitos

   • Es una técnica numérica para obtener soluciones aproximadas de problemas de ingeniería y física
     • Pre-procesamiento
       • Se define el problema y se prepara el modelo para el análisis: Geometría del modelo, Propiedades del material, condiciones de frontera, tipo de análisis, discretización
     • Análisis
       • El software realiza los cálculosmatemáticos para obtener la solución del modelo: ensamblaje de matrices, resolución de ecuaciones, cálculo de desplazamientos, esfuerzos y deformaciones
     • Post-procesamiento
       • se visualizan y evalúan los resultados obtenidos: Visualización de resultados (esfuerzos, deformaciones, desplazamientos), validación de resultados, generación de informes

2. Hipótesisi fundamentales en mecánica de materiales

   • Los materiales son continuos y homogéneos
   • El material es isótropo (tiene las mismas propiedades en todas las direcciones)
   • Se cumple la ley de Hooke (relación lineal entre esfuerzo y deformación)
   • Las deformaciones pequeñas y las pendientes permanecen rectas y normales al eje neutro
   • Principio de superposición: los efectos de varias cargas son las suma de varios efectos individuales

3. Esfuerzo normal y deformación unitaria normal

   • Esfuerzo normal: Fuerza interna que actúa perpendicularmente al área de la sección transversal
   • Deformación Unitaria Normal: Cambio relativo en la lonnitud original de un elemento cargado axialmente
   • Ley de Hooke (en tracción o compresión) La deformación unitaria es proporcional al esfuerzo normal dentro del límite elástico del material E= Módulo de elasticidad

4. Ventajas del MEF: Permite analizar geometrías complejas, reduce costos y tiempo en prototipos, evalúa diferentes escenarios de diseño, herramienta clave en ingeniería moderna

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