Análisis de Estructuras II 2006-2007 Practicas del MEF Análisis de Estructuras II 2006-2007

Ejemplo introductorio Cálculo de presas de gravedad

Ejemplo introductorio Cálculo de presas de gravedad. Zonas de mallado

Fichero input: Inombre Estructura de FEAP Fichero input: Inombre end -> con fichero restart quit->sin fichero restart FEAP o FEAPpv Ficheros de salida end mesh plot

Ficheros de entrada Primera linea Cuatro caracteres “feap” Ejemplo: feap * * PRESAS DE GRAVEDAD- MODELO BASICO * * nodos,elementos,materiales,dimension,gdl por nodo,numero maximo de nodos por elemento 0,0,0,2,2,9

Estructura de un fichero input Lineas agrupadas, espacios en blanco Constantes 3.56, -12.37, 1.34e+5, -4.36d-05 Erróneo: 1.0+3, -3.456-03 Limitados a 14 cifras significativas, incluido el espacio: a1=1.234567890123*1e-5 El comando PARA Limitados a dos caracteres alfanumericos. h, h1, h2 Errores: ixx,ixy,ixz (sólo lee “ix”) Limitados a 14 cifras significativas Se emplean en las expresiones

Estructura de un fichero input Expresiones Posibilidad de operar con parámetros. Jerarquía de paréntesis: sólo 1 nivel. 4./(5+(3+2)) -> 4./(5+3+2) Funciones abs, exp, int, log, sqrt sin, cos, tan, atan, asin, acos, sind, cosd, tand, atand, asind, acosd, cosh, sinh, tanh, El paréntesis es ya un nivel de paréntesis q=tan(1./(3.+a)) -> Error q=1./(3.+a) q=tan(q)

Comandos de mallado: COOR Sirve para definir las coordenadas de los nodos. Sintaxis: COOR N, NG, X_N, Y_N, Z_N N-> Número de nodo NG-> Incremento de generación (por defecto, 0) X_N,Y_N,Z_N: Coordenadas Ejemplo (práctica 1) COORdinates !nodos 1,,0.0,0.0 !nombre,inc,coor_x,coor_y 2,,1.0,0.0 3,,2.0,0.0 4,,1.0,1.0 5,,0.0,1.0

Comandos de mallado: COOR Ejemplo (práctica 2). Generación de nodos COORdinates !nodos 001,1, 0.0,0.0 !nombre,inc,coor_x,coor_y 101,1, 4.0,4.0 201,1, 6.0,4.0 301,1, 8.0,4.0 401,0,12.0,0.0

Comandos de mallado: ELEM Sirve para definir elementos entre nodos. Sintaxis: ELEM N, NG, MA, (ND_i, i=1,NEN) N-> Número de elemento NG-> Incremento en el número de elemento al generar MA-> Identificación del material ND_i -> Lista de nodos que definen al elemento Ejemplo (práctica 1) ELEMents !elementos 1,,1,1,2 !nombre,inc_elt,inc_nod,nod_1,nod_2 2,,1,1,4 3,,1,1,5 4,,1,2,3 5,,1,2,4 6,,1,2,5 7,,1,3,4 8,,1,4,5

Comandos de mallado: ELEM Ejemplo: (práctica 2) Generación de elementos ELEMents !elementos 001,1,2,301,001 !nombre,inc_elt,inc_nod,nod_1,nod_2 002,1,1,001,002 102,1,1,101,102 202,1,1,201,202 302,1,1,301,302 401,1,1,400,401 402,1,2,401,101

Condiciones de contorno: BOUN Sirve para especificar condiciones de desplazamiento definido en una serie de nodos. Condicion: 1=se impone el desplazamiento 0=no se impone el desplazamiento (se aplican fuerzas) Por defecto, todos los nodos tienen condiciones tipo 0 Sintaxis: boun nodo1,ngen1,(id(i,nodo1),i=1,ndf) nodo2,ngen2,(id(i,nodo2),i=1,ndf) (id=0 ó 1) Ejemplo (Práctica 1) BOUNdary 1,,1,1 3,,1,1

Condiciones de contorno: FORC Sirve para definir fuerzas puntuales en nodos Sintaxis: forc nodo1,ngen1,(f(i,nodo1),i=1,ndf) nodo2,ngen2,(f(i,nodo2),i=1,ndf) Ejemplo: (Práctica 1) FORCe !cargas 4,,0.0,-10.0 !nodo,inc,valor_x,valor_y

Condiciones de contorno: DISP Sirve para definir desplazamientos impuestos. Exige previamente comandos BOUN, CBOU, EBOU, para indicar que el dato es tipo 1, ya que por defecto es 0. Sintaxis disp nodo1,ngen1,(d(i,nodo1),i=1,ndf) nodo2,ngen2,(d(i,nodo2),i=1,ndf) Ejemplo: (Práctica 1) DISPlacement !desplazamientos impuestos 3,,0.003,0.0 !nodo,inc,valor_x,valor_y

Definición de material: MATE Sirve para definir el tipo de material Sintaxis: mate,ma,<etiqueta de salida> tipo,iel,<id,(idf(i),i=1,ndf)> <parámetros dependientes del tipo de elemento> tipo: SOLId, THERmal, FRAMe, TRUSs, PLATe, SHELl, MEMBrane, GAP, PRESsure Ejemplo: MATE,1, Aluminio inicial SOLId,,1,1,2,3, !propiedades para análisis de sólidos ELAStic,,200.0d09,0.3 Ejemplos alternativos: Ver fichero de la presa y prácticas

Comandos de mallado: BLOCk Sirve para mallar una región definida a partir de unos nodos maestros. Sintaxis: (ver página 23 del manual en pdf). BLOCk tipo,inc-r,inc-s,nodo1,elmt1,mat,tipo-elemento 1,X_1,Y_1,Z_1 … N, X_N,Y_N,Z_N Ejemplo: (Práctica 3) Cart,n,m,1,1,1,0 1,r,0 2,a,0 3,a,b 4,0,r 8,d,c Superficie maestra cuadrática 4 3 7 8 6 5 1 2

Resolución del sistema: TANG,,1 Es un comando para resolver. Implica 3 comandos: Formación de la matriz de rigidez tangente. TANG Formación del vector de la derecha. FORM Solución del sistema de ecuaciones. SOLVE TANG,,1=TANG+FORM+SOLVE No siempre es el comando requerido para resolver el problema. Por ejemplo, si la matriz del sistema no es simétrica, es necesario ejecutar UTANG.

Comandos de mallado: CBOU Sirve para especificar condiciones (tipo 1=dato en desplazamientos, tipo 0= dato en fuerzas), mediante coordenadas. Sintaxis: (ver manual, página 108) cbou[set,add] nodo,(x(i),i=1,ndm),(ibc(j),j=1,ndf) linear,(ibc(j),j=1,ndf) 1,x1,y1 2,x2,y2 Quadratic,(ibc(j),j=1,ndf) 1,x1,y1,z1 2,x2,y2,z2 3,x3,y3,z3 (etc…)

Condiciones de contorno: CBOU Ejemplo. (Práctica 8) CBOU QUADratic,1,1 1,0,r 2,s,s 3,d,c 1,s,s 2,r,0 3,c,d LINEar,1,0 1,0,b 2,0,-b

Condiciones de contorno: CSUR Sirve para especificar fuerzas impuestas, o desplazamientos impuestos, sobre una malla. Definida la superficie, le pasa los valores de fuerzas nodales o desplazamientos a los correspondientes nodos. Sintaxis: (página 119 del manual) csur linear 1,x1,y1,p1 2,x2,y2,p2 quadratic 3,x3,y3,p3 (etc…)

Condiciones de contorno: CSUR Ejemplo: (Práctica 8) CSURface NORMal LINEar 1,0,-b,0.2 2,a,-b,0.2

Condiciones de contorno: EBOU Sirve para especificar el tipo de dato (1=condiciones en desplazamientos, 0=condiciones en fuerzas) en todos los nodos con una coordenada común. Sintaxis: (página 124 del manual) Ebou,[set,add] indice_coord,valor_coordenada,(ibc(j),j=1,ndf) Ejemplo: (Práctica 9) EBOU,add 1,0.,1,0 (Léase: “donde la coordenada 1 vale 0, establecer una condición tipo 1 en x y tipo 0 en y”)