2009, vol. 25, núm. 4
http://hdl.handle.net/2099/11218
2024-03-29T14:56:26ZModelo higro-termo-mecánico para el hormigón expuesto al fuego
http://hdl.handle.net/2099/11238
Modelo higro-termo-mecánico para el hormigón expuesto al fuego
Capua, Daniel di; Oñate Ibáñez de Navarra, Eugenio; Marí Bernat, Antonio Ricardo
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.
2011-10-31T18:24:55ZCapua, Daniel diOñate Ibáñez de Navarra, EugenioMarí Bernat, Antonio RicardoEn 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.Estima de error residual explícita para cantidades de interés utilizando funciones burbuja
http://hdl.handle.net/2099/11237
Estima de error residual explícita para cantidades de interés utilizando funciones burbuja
Rosales, Richard; Díez, Pedro
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.
2011-10-31T13:01:08ZRosales, RichardDíez, PedroEn 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.Aplicação de um modelo numérico não-linear trimestral na análise de ondas sobre quebra-mares trapezoidais submersos
http://hdl.handle.net/2099/11232
Aplicação de um modelo numérico não-linear trimestral na análise de ondas sobre quebra-mares trapezoidais submersos
Teixeira, Paulo R.F.; Juana Fortes, Conceição
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.
2011-10-28T17:17:08ZTeixeira, Paulo R.F.Juana Fortes, ConceiçãoNeste 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.Optimización de código para un simulador de estructuras aporticadas y su implementación como herramienta productiva
http://hdl.handle.net/2099/11231
Optimización de código para un simulador de estructuras aporticadas y su implementación como herramienta productiva
Espinoza, Richard G; Flórez-Lopez, Julio; Larrazábal, Germán
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.
2011-10-28T17:16:17ZEspinoza, Richard GFlórez-Lopez, JulioLarrazábal, GermánEn 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.