Elementos finitos lineales (MIEG)
Aprende y aplica el método de elementos finitos (técnica de cálculo numérico basada en una discretización física del medio) a la resolución de problemas lineales de ingeniería estructural y geotécnica.
Este curso es parte del Magíster en Ingeniería Estructural y Geotécnica.
Antecedentes Generales
En el curso se describe y explica el método de elementos finitos para resolver problemas de análisis estructural. Se revisa la mecánica lineal elástica para formular el problema general de elementos finitos lineales, incluyendo elementos triangulares y cuadriláteros, y resolver problemas en dos dimensiones y tridimensionales. Se programan soluciones usando software general de cálculo numérico y programas comerciales de uso normal en oficinas para resolver problemas de ingeniería estructural e ingeniería geotécnica.
El curso se desarrollará mediante clases expositivas y de desarrollo de ejemplos, con tareas de programación de elementos finitos o con uso de programas comerciales como SAP2000. Existe un examen final durante la última sesión de clases.
Ingenieros civiles formados y con experiencia en el diseño y análisis de estructuras y/o geotecnia, que deseen actualizar, profundizar y/o ampliar sus conocimientos en el área de la ingeniería geotécnica, con un foco profesional en esta área de la ingeniería civil.
Entender y aplicar el método de elementos finitos -técnica de cálculo numérico basada en una discretización física del medio- a la resolución de problemas lineales de ingeniería estructural.
Licenciatura en ciencias de la ingeniería o equivalente, o alternativamente el título profesional de ingeniero civil.
Dos años de experiencia laboral en el área de la ingeniería estructural y/o geotécnica.
Contenidos del Programa
Al final del curso podrás:
– Obtener expresiones para matrices de rigidez de elementos simples y complejos.
– Aplicar estos elementos a la solución de problemas simples y también realistas usando software general de cálculo numérico y programas comerciales disponibles.
– Determinar las restricciones a la formulación y en el cálculo de tensiones–deformaciones.
– Evaluar la calidad de las aproximaciones obtenidas para modelaciones de diferente complejidad.
Contenidos:
Repaso
– Mecánica lineal elástica.
– Soluciones aproximadas a problemas de análisis estructural.
Formulación del procedimiento de Rayleigh-Ritz
– Aproximación por el método de elementos finitos.
– Formulación del método de elementos finitos.
Cálculo de matriz de rigidez
– Integración numérica aproximada.
– Satisfacción de condiciones cinemáticas y leyes constitutivas.
– Propiedades de la solución.
Elasticidad en dos dimensiones
– Elementos finitos isoparamétricos.
– Elementos triangulares de tensión y deformación plana.
– Elementos cuadriláteros.
Elementos para el análisis de problemas tridimensionales
– Elementos de placa delgada.
– Uso de software para operar e interpretar resultados.
– Modelación.
Cuerpo Docente
Jefe de Programa
Hernán Santa María
Profesor Asociado del Departamento de Ingeniería Estructural y Geotécnica UC
Tomás Zegard
Profesor Asistente del Departamento de Ingeniería Estructural y Geotécnica UC