Modelización de Problemas Lineales y No Lineales de Láminas Delgadas Usando Elementos Cuadriláteros sin Grados de Libertad Rotacionales

Abstract

En este trabajo se muestran distintas modelizaciones de problemas de láminas delgadas utilizando elementos cuadriláteros de láminas sin grados de libertad de rotación (rotation-free). Estos elementos son no conformes y las curvaturas se determinan utilizando una parcela de elementos que incluye al elemento y a los vecinos inmediatos. Las aplicaciones que aqui se presentan incluyen la unión de elementos de lámina con elementos de sólido.
En modelización de sólidos en general y de estructuras en particular es muchas veces necesario incluir relaciones de restricción entre distintos grados de libertad. Estas surgen habitualmente cuando se combinan elementos estructurales (viga o lámina) con elementos de sólido. En general estas restricciones conducen a describir la evolución de algunos de los grados de libertad (GdL), a los que se denonima esclavos en función de otro a los que se denomina maestros. En el caso de utilizar elementos que no incluyen sistemas nodales locales (rotation-free) no es posible introducir restricciones directamente como una relación entre nudos y resulta necesario incluir información sobre la geometría de los elementos involucrados. En este trabajo se presentan algunos desarrollos cuyo objetivo es poder unir elementos de lámina con elementos de sólidos.
Los desarrollos están orientados a su implementación en códigos con integración implícita y explícita de las ecuaciones de movimiento con capacidad para el tratamiento de no-linealidades muy fuertes ya sea geométrica, de material y contacto. Se presentan varios ejemplos que muestran el buen comportamiento de las aproximaciones utilizadas.