Generalidades del Método de Elementos Finitos

Generalidades del Método de Elementos Finitos

1. Es una herramienta de cálculo que nos ayuda a analizar estructuras y materiales que están sujetos a diferentes fuerzas, como una viga o una pieza de un vehículo. En lugar de tratar de analizar toda la estructura de una sola vez, el MEF divide la estructura en partes más pequeñas llamadas elementos (como pequeños bloques). Esto hace que el problema sea más fácil de resolver.

2. Etapas del analisis MEF

   • Pre-procesamiento
     • Se realiza la discretización del modelo en una malla. La malla puede tener diferentes tipos de elementos, como barras, vigas, o sólidos 3D dependiendo del problema.
   • Análisis (Solución)
     • Consiste en resolver el sistema de ecuaciones generadas en el pre-procesamiento para encontrar los esfuerzos y deformaciones en los elementos discretos.
   • Post-procesamiento
     • Los resultados obtenidos se analizan para visualizar esfuerzos, deformaciones y otras magnitudes de interés.

3. Hipótesis fundamentales en mecánica de materiales

   • Esfuerzo Normal
     • La fuerza que actúa perpendicularmente sobre una sección transversal.
       • Se utiliza para analizar materiales bajo cargas axiales (por ejemplo, barras en compresión o tracción).
   • Deformación Unitaria Normal
     • El cambio relativo en la longitud de un material bajo carga.
       • Ley de Hooke: Relación entre esfuerzo y deformación unitaria en materiales elásticos

4. Tipos de Elementos

   • Elementos Unidimensionales
     • Ejemplo: Elementos tipo barra, usados en estructuras como armaduras
   • Elementos Bidimensionales
     • Triangulares o cuadráticos, utilizados en análisis 2D.
   • Elementos Tridimensionales
     • Tetraédricos o hexaédricos, para análisis 3D de geometrías complejas.

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