Es el MEF la solucin a todos mis

problemas? Te quiero elemento finito

pero para un ratito

02/02/2015 de ingenierodelacrisis en Articulos, concreto, Estructuras, ingenieria,

MEF, Opinion.

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Hola mentes inquietas,

Hoy os quiero escribir sobre la moda de los elementos finitos. Cierto y verdad que el

mtodo de los elementos finitos es un fantstico modelo matemtico para resolver

sistemas muy complejos de ecuaciones diferenciales, que han resuelto problemas

modernos de ingeniera que con dificultad hace unos aos se hubieran podido resolver

con la exactitud que los conocemos ahora.

Pero hoy no quiero hablar de eso, de los entresijos del mtodo ya he hablado en otros

post, hoy os quiero hablar del reventn que ha pegado este mtodo de clculo, de pronto

ha pasado de ser un mtodo desconocido y solo utilizado en investigacin a ser como el

pan nuestro de cada da para cualquier clculo. Hay mucha moda actualmente de

realizar cursos de programas de clculo mediante elementos finitos, yo personalmente

tengo muchos amigos que me han transmitido que estn buscando hacer un curso de ese

tipo, y yo en la mayora de las ocasiones les disuado. Os preguntareis por que, y es muy

sencillo.

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Un programa de elementos finitos no es

un diagrama de colorines desde el azul al rojo indicando a saber dios que con ese

grfico. Para llegar ah tenemos que seguir una serie de pasos (que tambin coment en

un post) y para dar esos pasos, hay que saber de que trata el problema, posibles

simetras, si estamos en un caso de tensin o deformacin plana, y para ciertos

clculos, sobre todo en ingeniera civil, no creo que sea necesario un clculo por

elementos finitos. Os pongo un ejemplo muy sencillo. Est muy de moda SAP2000 y

muchos de los cursos que se ofrecen nos ensean como calcular una estructura

aporticada en este programa. Sabiais que los elementos finitos tipo barra generan una

matriz de rigidez IDNTICA que la matriz de rigidez de un sistema matricial normal?

Entonces en una estructura aporticada que ventaja tiene un elemento finito tipo frame,

pues bajo mi opinin ninguna. El error que se comete (en rango elstico) en un clculo

matricial con respecto a un clculo por elementos finitos me atrevera a decir que es 0%.

Por eso para una estructura aporticada yo por ejemplo prefiero programas del corte de

CYPE o Tricalc, porque estn optimizados para estos problemas.

La verdadera diferencia comienza con los elementos tipo Shell, cuando la elasticidad ya

no es unidimensional. Tradicionalemente, estos campos de desplazamientos se han

resuelto grficamente mediante diagramas de isovalores (si hay alguien en la sala que

recuerde como se llaman estas lneas que lo diga), pero estos eran aproximados. Los

elementos finitos bidimensionales son muy tiles en geotecnia por ejemplo en

problemas de deslizamientos donde se ha llegado a constatar errores del 25 al 30 %

utilizando el mtodo de los elementos finitos. Si, muy bonito y muy til, pero, sabis

que la fidelidad de nuestro modelo va a depender del mallado que hagamos?, sabis

tambin que no por ms fina que sea nuestra malla ms fiel va a ser nuestro modelo?,

sabis que para sitios singulares a lo mejor nos interesa mallar con otro tipo de

elemento y con otra densidad de malla?, sabis que si hago un modelo con demasiados

nodos a lo mejor nuestra computadora no es capaz de digerirlo?

https://ingenierodelacrisis.files.wordpress.com/2015/01/rig.gif

A esto es donde quera llegar, no pensis

que porque os hayais comprado la ltimisima versin de ANSYS vas a resolver

cualquier problema que se os ponga por medio, lo resolvereis si conocis el mtodo de

los elementos finitos, no en profundidad, no es necesario concerlo de forma muy muy

ntima, pero si considero bsico tener unos conocimientos sobre ciertos conceptos que

en estos cursos que se ofrecen ahora ni se tocan, por ejemplo: por que este problema me

conviene resolverlo con un modelo bidimensional y no con uno tridimensional, por qu

es necesario hacer un pequeo estudio previo de que densidad de malla necesito en cada

zona de mi modelo, por qu una malla de elementos finitos triangulares y no

rectangulares, por qu ahora para este modelo si me conviene hacer un modelo

tridimensional o incluso plantearme, para mi sin duda, la gran pregunta, para este

problema necesito un clculo por elementos finitos?

Reflexionad sobre ello, es sencillo, esto es como si para hacer una zanja para enterrar

una tubera, nos dieran para ejecutar la obra una retro de minera con un cazo de 30 m3.

Podemos hacer la zanja con esa mquina? La respuesta es s, pero imaginad que va a

ocurrir.

Saludos amigos. Gracias por vuestra lectura.

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