http://hdl.handle.net/2099/2348 http://upcommons.upc.edu/revistes/retrieve/8122 http://hdl.handle.net/2099/2348 Search the Channel search http://upcommons.upc.edu/revistes/simple-search http://hdl.handle.net/2099/11264 Title: Modelos continuos de sondas de perforación para la industria petrolera: Análisis de enfoques y su discretización<br/><br/>Authors: Piovan, Marcelo Tulio; Rubens Sampaio, Rubens<br/><br/>Abstract: En este trabajo se presenta un modelo continuo que, por discretización mediante el método de elementos finitos, se emplea para analizar las vibraciones acopladas extensionales, flexionales y torsionales de una sonda de perforación. La sonda se describe como una viga axial rotante confinada a moverse dentro de un cilindro rígido que simula el pozo de perforación. La estructura se halla sujeta a fuerzas distribuidas asociadas a su propio peso, fuerzas de reacción y momentos de perturbación donde actúa el trépano. La fricción y los impactos laterales de la sonda de perforación se consideran mediante formas de penalización simplificadas. Por su complejidad la dinámica de sondas de perforación suele analizarse por medio de modelos de parámetros condensados equivalentes que se obtienen a partir de correlaciones experimentales de datos de campo. Sin embargo estos modelos de parámetros condensados no incluyen fehacientemente los efectos de no linealidad geométrica, misma que tiene una importante influencia en la dinámica de estructuras esbeltas. Otros modelos de sondas se basan en enfoques continuos pero bajo hipótesis de comportamiento lineal. En este contexto el objetivo de este trabajo es analizar la influencia de la no linealidad geométrica en la dinámica de las sondas de perforación junto con los patrones de vibro-impacto comparando los presentes resultados con otro tipo de predicciones. El modelo de sonda de perforación se discretiza con elementos finitos tipo viga con 12 grados de libertad por elemento. Los resultados de este estudio muestran la influencia de los aspectos considerados en la respuesta dinámica de las sondas, especialmente cuando se presentan impactos con los bordes del pozo o la formación rocosa del fondo. http://hdl.handle.net/2099/11250 Title: Determinación de parámetros modales a través del ajuste global de la respuesta<br/><br/>Authors: Villa García, Luís Miguel<br/><br/>Abstract: En el presente trabajo, desarrolla la aplicación de técnicas de optimización, a través de la utilización del Ajuste Global de la Respuesta, para la determinación de parámetros modales por el método de identificación, en el caso general de amortiguamiento histerético o estructural. Se abre un nuevo camino para la resolución del problema inverso en análisis modal, que permite determinar el modelo modal a partir de la respuesta del sistema. Se propone un método de descomposición, para trabajar con magnitudes complejas en operaciones matriciales producto, que admite tratar separadamente la parte real e imaginaria; así como un ejemplo del mismo para la implementación en programas comerciales de optimización. El algoritmo propuesto alcanza una estimación global de parámetros (frecuencias naturales, coeficientes de pérdida por amortiguamiento y matriz modal); mediante un proceso interactivo de cálculo, creando un modelo de funciones de respuesta en frecuencia artificiales, ligado a la totalidad de grados de libertad del sistema bajo estudio. De este modo es posible obtener un conjunto de soluciones único y consistente de estas propiedades procesando toda la información simultáneamente. http://hdl.handle.net/2099/11249 Title: Análise da distribuição do carregamento transversal móvel em pontes mistas aço-concreto<br/><br/>Authors: Chamberlain Pravia, Zacarias Martin<br/><br/>Abstract: O presente trabalho apresenta os resultados de um estudo numérico –computacional para determinação da distribuição de carregamento transversais em pontes mistas aço concreto, usando as seguintes metodologias: coeficiente de distribuição de carregamento transversal previsto pela AASHTO e o trem tipo definido pela NBR 7188/1982, linhas de influência e Método dos Elementos Finitos. O estudo se fundamenta na análise numérica via elementos finitos, de pontes vigas mistas, considerando a interação de todos os elementos que compõem a estrutura. Pontes de vários vãos (16, 20, 24 e 26 metros) foram estudados e seus resultados comparados aos obtidos por metodologias simplificadas. Os resultados mostram que o uso de linhas de influencia para a distribuição de carregamento transversal sobre as vigas é inseguro, já para o uso do coeficiente de distribuição de carregamento preconizado pela AASHTO, os resultados são memores que os obtidos pelo Método dos Elementos Finitos. Os resultados obtidos nos casos avaliados no presente estudo validam o uso do Método dos Elementos Finitos para o projeto de pontes mistas. http://hdl.handle.net/2099/11238 Title: Modelo higro-termo-mecánico para el hormigón expuesto al fuego<br/><br/>Authors: Di Capua Oñate R. Mari, Daniel; Oñate, Eugenio; R. Mari, Antonio<br/><br/>Abstract: En este artículo se presenta un modelo higro-termo-mecánico para el hormigón expuesto al fuego el cual está basado en la mecánica de medios porosos no saturados de Coussy. Las variables de estado del modelo se derivan de un potencial energético consiguiendo de esta manera consistencia termodinámica. Se desarrollan las ecuaciones de gobierno del problema que incluyen las ecuaciones de balance de masa de las fases fluidas, balance de energía y de la cantidad de movimiento. Se presentan detalles de la solución numérica del modelo propuesto utilizando el MEF. Se presenta un ejemplo de validación del modelo desarrollado en el que se muestra una aceptable concordancia entre los resultados numéricos y los resultados experimentales. Finalmente se presenta como ejemplo de aplicación el análisis de un pilar de hormigón expuesto a la acción del fuego. http://hdl.handle.net/2099/11237 Title: Estima de error residual explícita para cantidades de interés utilizando funciones burbuja<br/><br/>Authors: Rosales, Richard; Diez, Pedro<br/><br/>Abstract: En este trabajo se introduce un nuevo estimador de error residual explícito a posteriori para problemas elípticos orientado a cantidades de interés. Se propone utilizar funciones burbuja sobre elementos y sobre aristas. Se parte de la solución de elementos finitos del problema primal y de la de un problema junto (o dual), asociado a una cantidad de interés definida por el usuario. Por ejemplo, la variación de temperatura o el desplazamiento de un punto del dominio. La estima se calcula en dos fases. Primero se aproxima el error en el interior de los elementos utilizando una función burbuja. La aproximación del error interior sobre todo el dominio será dada como una combinación lineal de estas funciones. En segundo lugar, se introduce otra familia de funciones burbuja, asociada a las aristas de la malla (lados de los elementos) y se complementa la primera fase de la estima añadiendo la contribución al error que proviene de las aristas. A diferencia de los estimadores del error explícitos habituales, el que se propone aquí no depende de constantes desconocidas. Esto es posible debido a que a pesar del carácter explícito del estimador, se está aproximando la función de error asociada a uno de los problemas (el directo o el adjunto) en un espacio de interpolación muy sencillo (el que definen las funciones burbuja). El cálculo explícito del residuo corresponde sólo al que otro de los dos problemas. http://hdl.handle.net/2099/11236 Title: Análisis de vigas tubulares de acero estructural sometidas a flexión biaxial mediante la teoría del daño concentrado<br/><br/>Authors: Guerrero, Néstor; E. Marante, María; Picón, Ricardo; Flores-López, Julio<br/><br/>Abstract: En este trabajo se desarrolla un modelo matemático basado en la teoría del daño concentrado, que permite predecir el grado de deterioro de vigas de acero estructural de pared delgada sometidas a flexión biaxial. El fenómeno más significativo en este caso es la aparición y desarrollo del pandeo local. Para modelar este proceso, se admite que los fenómenos ineslásticos pueden ser concentrados en las rótulas plásticas. Se introduce entonces una variable de daño, que puede tomar valores entre cero y uno, que caracteriza el nivel de panadero local en el miembro estructural. La evolución del daño es descrita mediante la introducción de un domino de pandeo local que puede ser comparado al dominio elástico empleado en la teoría de la plasticidad convencional. El modelo es validado mediante la simulación numérica de ensayos experimentales realizados en el Laboratorio de Mécanica Estructural de la Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado. http://hdl.handle.net/2099/11235 Title: Formación de patrones en sistemas de reacción-difusión en dominios crecientes<br/><br/>Authors: A.González, Libardo; C. Vanegas, Juan; A. Garzón, Diego<br/><br/>Abstract: Los sistemas de reacción-difusión con inestabilidades de Turing han sido usados para representar diversos fenómenos biológicos que pueden involucrar el crecimiento de órganos o tejidos. En este artículo se estudia la influencia de crecimiento y de escala espacial sobre la evolución de patrones espacio-temporales que se generan en sistemas de este tipo. Se realiza un estudio computacional usando el método de los elementos finitos para resolver un sistema de reacción-difusión con inestabilidades de Turing en un dominio cuadrado creciendo a distintas velocidades. Se encontró que la variación de los parámetros propios del sistema y la magnitud de la velocidad de crecimiento modifican la forma, heterogeneidad y evolución de los patrones generados. Los resultados confirman la robustez de los sistemas de reacción-difusión, en términos de la independencia respecto a las condiciones iniciales, y sugieren la existencia de una velocidad de crecimiento límite, por arriba de la cual no se forman patrones espacio-temporales heterogéneos. http://hdl.handle.net/2099/11234 Title: Estudio teórico-experiemental do comportamento dinâmico Telhas de aço a frio<br/><br/>Authors: Prates Mezzomo, Gustavo; Grigoletti, Gladimir; Iturrioz, Ignacio; Martins Gomes, Herbert<br/><br/>Abstract: Telhas de aço formadas a frio são aplicadas em fechamentos e coberturas nos mais variados tipos de estruturas de Engenharia. A união entre a telha a estrutura se dá através de terças de fixação. Já a vinculação entre as telhas normalmente é feita através do simples trespasse das bordas de unidades adjacentes, mas pode ocorrer através do trespasse com rebites. Muitas vezes, tornar-se difícil avaliar a influência das condições de contorno na rigidez deste tipo de sistema. Assim, neste trabalho, propõe-se avaliar a performance estrutural de telhas de AC formadas a frio de perfil trapezoidal sob diferentes configurações de vinculação das bordas, determinando seus modos e suas freqüências naturais de vibração para cada caso. Para esse fim, realizase um estudo teórico e experimental, buscando evidenciar a capacidade do método proposto de descrever o comportamento estrutural das telhas trapezoidais. O modelo teórico é realizado utilizando o Método dos Elementos Finitos. Resolvendo-se uma Análise Modal através de um problema de autovalores é possível determinar os modos e as freqüências naturais de vibração de interesse. A comparação dos resultados teóricos detalhada, comparando-se os diferentes casos, levou às conclusões de que a vinculação das bordas não afeta a rigidez global da telha. Em contrapartida, a grau de vinculação das bordas determina diretamente a rigidez em alguns pontos da telha. http://hdl.handle.net/2099/11233 Title: Uma abordagem unificada da formulação co-rotacional para elementos de treliça 2D, treliça 3D e viga 2 D<br/><br/>Authors: Taylor Matias, William; Mendes, Liciano<br/><br/>Abstract: Neste trabalho apresenta-se uma descrição unificada para retratar a cinemática co-rotacional de elementos de barras deformáveis, que podem ser discretizados com elementos de treliça plana, de treliça espacial ou de viga 2D. A cinemática co-rotacional se basea na separação do movimento em uma parte deformacional, e a outra, em movimento de corpo rígido. Para o caso de translaçoes e rotações, definidas por um único parâmetro angular, o movimento deformacional é obtido analíticamente. Demostra-se que a abstenção do deslocamento deformacional se basea em uma expressão vetorial única independente do tipo de elemento de barra adotado. Em seguida, obtém-se o vetor de força interna e a matriz de rigidez tangente através das derivadas direcionais, de primeira e segunda ordem, da energia de deformação. http://hdl.handle.net/2099/11232 Title: Aplicação de um modelo numérico não-linear trimestral na análise de ondas sobre quebra-mares trapezoidais submersos<br/><br/>Authors: Teixeira, Paulo R.F.; Juana Fortes, Conceição<br/><br/>Abstract: Neste artigo, analisa-se o desempenho do modelo não-linear tridimensional de Navier-Stokes, FLUINCO, na simulação da propagação de ondas sobre fundos de profundidade variável. O modelo numérico é baseado na integração direta das equações de Navier-Stokes (Teixeira), as quais são discretizadas no tempo e no espaço através de um esquema de Taylor-Galerkin semi-implícito de dois passos usando um elemento tetraédrico linear. Adapta uma formulação arbitrária Lagrangeana-Euleriana que é compatível com o movimento da superfície livre. Primeiramente, o código é testado para o caso da propagação de uma onda monocromática em um canal, sendo comparados os resultados numéricos (campos de pressão o de velocidades) com as soluções teóricas. Seguidamente, o modelo é sucessivamente aplicado a problemas que envolvem os quebra-mares trapezoidais. São considerados três casos de teste com a mesma inclinação da rampa a montante, 1:20, mas com rampas a jusante de inclinações 1:10 (estudado experimentalmente por Dingemans), 45º e 90º. Além dos resultados de elevação da superfície em vários pontos do domínio, são apresentados também os campos de pressão e de velocidades. Enquanto que no primeiro caso, com rampa a jusante 1:10, o escoamento não apresenta se a presença de vórtices nas proximidades da junção do patamar com a rampa a jusante. Os resultados mostraram a capacidade do modelo em tratar problemas em que a circulação vertical é significativa, incluindo fenômenos como a separação do escoamento e formação de vórtices. http://hdl.handle.net/2099/11231 Title: Optimización de código para un simulador de estructuras aporticadas y su implementación como herramienta productiva<br/><br/>Authors: Espinoza, Richard G; Flórez-Lopez, Julio; Larrazábal, Germán<br/><br/>Abstract: En este trabajo se presenta la optimización del programa procesador, utilizado por la herramienta Portal de pórticos (http://portaldeporticos.ula.ve). Este es un programa de elementos finitos escrito en FORTRAN-90, basado en la Teoría del Daño Concentrado. Este programa permite el análisis y la simulación numérica de estructuras de concreto armado, que son sometidas a sismos u otro tipo de solicitaciones. Con la finalidad de disminuir el tiempo de cómputo del análisis de la estructura, se acopló la biblioteca UCSparseLib (University of Carabobo Sparse Library), y para hacer aun más eficiente, mejorar el rendimiento de esta herramienta de cálculo implementa un manejador de colas en el cluster donde esta alojado el portal, el manejador se diseña mediante Simulación de Eventos Discretos. Los resultados experimentales muestran una reducción del tiempo del tiempo de cómputo del análisis en más del 80% para los casos de pruebas. Para último se realiza una implementación utilizando OpenMP, en un computador de memoria compartida. http://hdl.handle.net/2099/11230 Title: Diseño de una herramienta porosa para el pulido de superficies ópticas usando programación lineal<br/><br/>Authors: Cuauhtémoc H. Castañeda, Roldan; González García, Jorge; Álvarez Martín, Luz del Carmen; Manzano Sumano, Liliana Jeanett; Santiago Alvarado, Agustín<br/><br/>Abstract: En este trabajo se diseña una nueva herramienta de pulido de superficies ópticas, que hemos llamado porosa, debido a que está formada por perforaciones y postes circulares. El diseño de esta nueva herramienta se basa en el diseño de una herramienta de pétalo dada, la cual genera un desgaste deseado. La herramienta propuesta se construirá en dos partes, en la primera se sitúan las perforaciones y en la segunda los postes. Como primer paso se obtiene la función que describe el contorno de la herramienta de pétalo utilizando splines cúbicos de interpolación; a partir de esta información se aborda la determinación del número de postes y perforaciones y su distribución sobre la herramienta porosa. Se presenta un algoritmo interactivo que resuelve una secuencia de programas lineales para encontrar la solución de este problema. Finalmente se presentan ejemplos donde se diseñan distintas herramientas porosas que producen desgastes similares a los producidos por la herramienta de pétalo, para fabricar superficies tanto cóncavas como convexas. http://hdl.handle.net/2099/11226 Title: Utilización de árboles de cubrimiento para interpolar usando funciones de base radial enfocado a la visualización científica de grandes volúmenes de datos<br/><br/>Authors: Reyes López, Yaidel; Yervilla Herrera, Heikel; Viamontes Esquivel, Alcides; Recarey Morfa, Carlos A.<br/><br/>Abstract: En este presente trabajo se desarrolla un método para interpolar grandes volúmenes de datos esparcidos, dirigido principalmente a los resultados de la aplicación de Métodos libres de Malla, Métodos de Punto y de Partículas. En el mismo se hace uso de las funciones de base radial con alcance local como funciones interpoladoras. Se utilizan los árboles de cubrimiento como la estructura de datos que permite acelerar la localización de datos que influyen para interpolar los valores en un nuevo punto, lo cual agiliza la aplicación de técnicas de visualización científicas para la generación de imágenes a partir de grandes volúmenes de datos provenientes de la aplicación de Métodos libres de Malla, Métodos de Puntos, y de Partículas, en la resolución de diversos modelos de la física-matemática. Como ejemplo se muestran los resultados obtenidos tras la utilización de dicho método, empleando la función interpoladora de Shepard de alcance local. http://hdl.handle.net/2099/11225 Title: Modelos continuos de sondas de perforación para la industria petrolera: Análisis de enfoques y su discretización<br/><br/>Authors: Tulio Peiovan, Marcelo; Sampaio, Rubens<br/><br/>Abstract: En este trabajo se presenta un modelo continuo que, para discretización mediante el método de elementos finitos, se emplea para analizar las vibraciones acopladas extensionales, flexionales y torsionales de una sonda de perforación. La sonda se describe como una viga axialmente rotante confinada a moverse dentro de un cilindro rígido que simula el pozo de perforación. La estructura se halla sujeta a fuerzas distribuidas asociadas a su propio peso, fuerzas de reacción y momentos de perturbación donde actúa el trépano. La fricción y los impactos laterales de la sonda de perforación se consideras mediante formas de penalización de parámetros condensados equivalentes que se orienten a partir de correlaciones experimentas de datos de campo. Sin embargo estos modelos de parámetros condensados no incluyen fehacientemente los efectos de no linealidad geométrica, misma que tiene una importante influencia en la dinámica de estructuras esbeltas. Otros modelos de sondas se basan en enfoques continuos para bajo hipótesis de comportamiento lineal. En este contexto el objetivo de teste trabajo es analizar la influencia de la no linealidad geométrica en la dinámica de sondas de perforación junto con los patrones de vibro-impacto comparando los rpesentaes resulados con otro tipo de predicciones. El modelo de sonda de perforación se discretiza con elementos finitos tipo viga con 12 grados de libertad por elemento. Los resultados de este estudio muestran la influencia de los aspectos considerados en la respuesta dinámica de las sondas, especialmente cuando se presentan impactos con los bordes del pozo o la formación rocosa del fondo. http://hdl.handle.net/2099/11224 Title: Cálculo directo de la carga crítica de pandeo de pórticos. Parte I<br/><br/>Authors: Lorenzana Ibán, Antolín; Cacho Pérez, Mariano<br/><br/>Abstract: De todas las condiciones de diseño de una estructura de barras, en muchos casos, la condición más crítica consiste en asegurar que bajo cualquier combinación posible de cargas no se produzca inestabilidad por flexión, más cuando la tendencia actual es diseñar estructuras esbeltas con aceros de mayor calidad. Resulta por tanto interesantes contar con un método de cálculo que permita determinar de forma sencilla y precisa el máximo nivel de carga admisible, conocido habitualmente como carga crítica de pandeo. Para ello, se plantea el equilibrio de cada barra en su configuración deformada, bajo hipótesis de pequeñas deformaciones y pequeños desplazamientos (Teoría de Primer Orden), resultando un sistema de ecuaciones diferenciales lineal para cada barra. Para obtener la respuesta no lineal del conjunto es necesario imponer en cada unión compatibilidad de desplazamientos y equilibrio en el nudo, nuevamente en la configuración deformada. El objetivo de este trabajo es desarrollar un método sistemático que permita determinar la carga crítica y el modo de pandeo de cualquier pórtico plano sin necesidad de recurrir a las simplificaciones que usualmente se asumen en planteamientos matriciales o de elementos finitos. Esto permitirá obtener resultados precisos con independencia de la discretización realizada.