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Introducci´on a Abaqus Ignacio Romero ETSI Industriales, Universidad Polit´ ecnica de Madrid

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Introduccion a Abaqus

Ignacio Romero

ETSI Industriales, Universidad Politecnica de Madrid

Elementos finitos Abaqus Uso

Contenidos

1 Elementos finitos

2 Abaqus

3 Uso

Elementos finitos Abaqus Uso

Codigos de elementos finitos

• ¿Que es el metodo de los elementos finitos?

. Es un metodo numerico que sirve para aproximar la solucion de (muchos tiposde) ecuaciones en derivadas parciales, entre ellas las de la mecanica de solidos.

. Es el metodo mas empleado para calculo y simulacion dentro de la ingenierıamecanica, civil, aeroespacial, de materiales, ...

. Permite aproximar con precision arbitraria multitud de problemas en mecanicade solidos: elasticos e inelasticos, estacionarios y transitorios, lineales y nolineales

• ¿Que codigos de elementos finitos hay disponibles en el mercado/internet?

. Comerciales: Abaqus, Ansys, Nastran, Adina, LS-Dyna, etc

. Libres: Muchos desarrollados por universidades y organismos publicos.

Elementos finitos Abaqus Uso

Aplicaciones

Elementos finitos Abaqus Uso

Aplicaciones

Elementos finitos Abaqus Uso

Abaqus

• Abaqus es un programa de elementos finitos comercializado por la empresafrancesa Dassault Systemes

• Es uno de los programas de EF mas usados en el mundo, especialmente paracalculos no lineales de solidos deformables.

• En Espana esta lo distribuye la empresa Principia S.A.

• Una licencia anual del problema completo cuesta miles de euros cada.

• Dassault ofrece una version de estudiantes completamente gratuita paraestudiantes matriculados y profesores.

Elementos finitos Abaqus Uso

¿Que problemas se pueden resolver con Abaqus

Abaqus ha crecido muchısimo: incialmente era un codigo de calculo paraproblemas de mecanica de solidos pero ahora tiene muchısimas posibilidades. Porejemplo:

• Modelado CAD con malladores automaticos.

• Problemas estacionarios o transitorios, implıcitos o explıcitos.

• Problemas lineales o no lineales de solidos y estructuras (vigas, placas,laminas).

• Solidos deformables con pequenas y grandes deformaciones.

• Contacto, impacto, enlaces multicuerpo, restricciones, ...

• Materiales elasticos, viscoelasticos, elastplasticos, visco-elasto-plasticos,fractura, materiales compuestos, muchos criterios de fallo y de rotura,materiales isotropos y anisotropos, efectos termicos, ...

Elementos finitos Abaqus Uso

Aplicaciones

https://www.youtube.com/watch?v=fmKKFkREu8Q

Elementos finitos Abaqus Uso

¿Como se resuelve un problema mecanico con Abaqus?

Preprocess

Solution

Postprocess

Elementos finitos Abaqus Uso

Preproceso

En el prepreproceso se definen:

• La geometrıa de la pieza o piezas

• La malla de elementos finitos

• Los materiales

• Las cargas

• Las condiciones de contorno

Elementos finitos Abaqus Uso

Solucion

En la fase de solucion se escoge:

• El tipo de problema (estatico/transitorio, lineal/no lineal).

• El metodo de resolucion de las ecuaciones (NR, cuasi, ...)

• Los pasos de solucion (“steps”)

• El numero de procesadores que se pueden utilizar.

y se lanzan los calculos.

Elementos finitos Abaqus Uso

Postproceso

En la fase de postproceso:

• Se visualizan los campos en la solucion (tensiones, deformaciones,temperatura, ...).

• Se observa la pieza deformada.

• Se generan animaciones para visualizar la evolucion de los campos.

• Se vuelcan a disco o generan graficas cartesianas de la evolucion de lasvariables en un punto, puntos, o globales (energıa, disipacion, etc)

Elementos finitos Abaqus Uso

Abaqus CAE

Abaqus ofrece la posibilidad de crear ficheros de analisis “a mano” o de ulizar unentorno grafico o Abaqus CAE.En el CAE, todas las funciones de Abaqus se pueden acceder de forma grafica.

Elementos finitos Abaqus Uso

Ventana de Abaqus CAE

Elementos finitos Abaqus Uso

Ventana de Abaqus CAE

Elementos finitos Abaqus Uso

Abaqus Student version

• Es una version completa del codigo, con una unica limitacion: solo 1000elementos.

• Se pueden emplear todos los tipos de materiales, y formulaciones muysofisticadas

• La limitacion de 1000 elementos se nota sobre todo en problemas 3D.

Elementos finitos Abaqus Uso

Mas informacion

• http://www.3ds.com/products-services/simulia/products/abaqus/

• http://bigmac.mecaest.etsii.upm.es/Site/MSD.html

• http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_finite_element_software_

packages

Introduccion a Abaqus

Ignacio Romero

ETSI Industriales, Universidad Politecnica de Madrid