FEM naval
Para el desarrollo de mi proyecto fin de carrera (ing. Minas) desearía conocer los campos de aplicación del método de elementos finitos dentro del mundo de la industria naval. Especialmente en lo referido a los procesos de fabricación (conformado por líneas de calor) y en cálculo de estructuras.
2 Respuestas
Respuesta de richin
1
En el campo de la industria naval la aplicación de FEM es muy variada, especialmente en cálculo de estructuras navales, un estructura naval (Buque) se puede modelar completamente con dos tipos de elementos el primero es el elemento placa; la gran parte del casco de una embarcación (por no decir la totalidad) puede ser modelada con este elemento (casco, cubierta, superestructura, mamparos, refuerzos), que tiene como característica geométrica que el menor de sus lados es 10 veces mayor que el espesor del elemento, correspondiendo a la definición de placa delgada o que el lado menor sea 4 veces mayor que el espesor, enmarcándose en la definición de placa gruesa.
El elemento placa, denominado en la mayoría de las herramientas informáticas como "Plate", tiene la capacidad de admitir cargas normales a su plano medio y momentos, cuyos ejes están contenidos en dicho plano, cuenta generalmente con seis grados de libertad por cada nodo y geométricamente pueden ser de tres o cuatro lados.
El otroes el elemento viga, que por definición indica que una de sus longitudes es mucho mayor que las otras dos, es el más utilizado en la modelación de estructuras que posean refuerzos, especialmente en los paneles constituyentes del casco. Este elemento correctamente orientado puede conformar la totalidad de los refuerzos que constituyen la estructura de una embarcación, y estos por lo general son construidos con perfiles, es decir, cuadernas, baos, esloras, etc. y están sometidos a esfuerzos de flexión y/o torsión.
Está generalmente definido por dos nodos que indica inicio y final del elemento, que además definen las coordenadas locales, y un tercer nodo que otorga la orientación de la viga, posee seis grados de libertad por nodo, tres de traslación y tres de rotación y soporta cargas distribuidas, cargas puntuales, gravitacional, momentos y cargas térmicas.
Las herramientas informáticas pueden sostener sus elementos de vigas en base a dos teorías, una es la de Euler - Bernoulli y la otra es de Timoshenko, esta última considera la deformación por cortante.
En lo referente ha conformado por lineas de calor no tengo experiencia tal como para responderte con seguridad, otra aplicación muy significativa son los análisis modales de estructuras, para encontrar frecuencias naturales y así determinar donde es conveniente rigidizar la estructura o seleccionar una hélice adecuada para que no entre en resonancia con las frecuencias propias del casco.
El elemento placa, denominado en la mayoría de las herramientas informáticas como "Plate", tiene la capacidad de admitir cargas normales a su plano medio y momentos, cuyos ejes están contenidos en dicho plano, cuenta generalmente con seis grados de libertad por cada nodo y geométricamente pueden ser de tres o cuatro lados.
El otroes el elemento viga, que por definición indica que una de sus longitudes es mucho mayor que las otras dos, es el más utilizado en la modelación de estructuras que posean refuerzos, especialmente en los paneles constituyentes del casco. Este elemento correctamente orientado puede conformar la totalidad de los refuerzos que constituyen la estructura de una embarcación, y estos por lo general son construidos con perfiles, es decir, cuadernas, baos, esloras, etc. y están sometidos a esfuerzos de flexión y/o torsión.
Está generalmente definido por dos nodos que indica inicio y final del elemento, que además definen las coordenadas locales, y un tercer nodo que otorga la orientación de la viga, posee seis grados de libertad por nodo, tres de traslación y tres de rotación y soporta cargas distribuidas, cargas puntuales, gravitacional, momentos y cargas térmicas.
Las herramientas informáticas pueden sostener sus elementos de vigas en base a dos teorías, una es la de Euler - Bernoulli y la otra es de Timoshenko, esta última considera la deformación por cortante.
En lo referente ha conformado por lineas de calor no tengo experiencia tal como para responderte con seguridad, otra aplicación muy significativa son los análisis modales de estructuras, para encontrar frecuencias naturales y así determinar donde es conveniente rigidizar la estructura o seleccionar una hélice adecuada para que no entre en resonancia con las frecuencias propias del casco.
Respuesta de BILL ERICK
Soy estudiante de Ing. Naval, estuve interesado en el mismo tema que tú y déjame decirte que en la siguiente tesis encontraras la información sobre conformado por líneas de calor.
Plante forming by line heating
Autor: HB Clausen
http://orbit.dtu.dk/files/5446521/Clausen.pdf
El método que emplea es de elementos finitos para un comportamiento plástico, estoy seguro que te va interesar.