tarea1 elementos finitos

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  • 8/3/2019 Tarea1 elementos finitos

    1/6

    Jesus Nuez tarea 1

    ORIGIN 1

    n 25:=numero de nodos del elemento

    m 36:= numero de triangulos

    coordenada cartesianas de los nodos 1 al 12

    i 1 12..:=

    xi

    sin i 1( ) 30

    180

    := yi

    cos i 1( ) 30

    180

    :=

    xi

    0

    0.5

    0.866

    1

    0.866

    0.5

    0

    -0.5

    -0.866

    -1

    -0.866

    -0.5

    = yi

    -1

    -0.866

    -0.5

    0

    0.5

    0.866

    1

    0.866

    0.5

    0

    -0.5

    -0.866

    =

    coordenada cartesianas de los nodos 13 al 24

    i 13 24..:=

    xi

    sin i 1( ) 30

    180

    0.6:= yi

    cos i 1( ) 30

    180

    0.6:=

    xi

    0

    0.3

    0.52

    0.6

    0.52

    0.3

    0

    -0.3

    ...

    = yi

    -0.6

    -0.52

    -0.3

    0

    0.3

    0.52

    0.6

    0.52

    ...

    =

  • 8/3/2019 Tarea1 elementos finitos

    2/6

    coordenada cartesianas del nodo 25

    x25

    0:= y25

    0:=

    conectividad de los triangulos

    e 1 3, 23..:= j 1 3..:=

    aux1

    0:= aux2

    13:= aux3

    12:=

    cj e,

    0.5 e 0.5+ auxj

    +:= c2 23,

    13:=

    e 2 4, 24..:= j 1 3..:=

    aux1

    0:= aux2

    1:= aux3

    13:=

    cj e,

    0.5 e auxj

    +:= c2 24,

    1:= c3 24,

    13:=

    e 25 36..:= j 1 2..:=

    aux1

    0:= aux2

    1:=

    cj e,

    auxj

    e+ 12:= c3 e,

    25:= c2 36,

    13:=

    grafico de la red de triangulos

    e 1 36..:= j 1 3..:=X

    e 1( ) 3 j+xcj e,

    := Ye 1( ) 3 j+

    ycj e,

    :=

    1 0 11

    0.5

    0

    0.5

    1

    diagrama de triangulacin del elemento

    eje x

    ejey

    Y

    X

  • 8/3/2019 Tarea1 elementos finitos

    3/6

    Trminos de las matrices de los elementos:

    w k( ) k k 3ifk 3 otherwise

    :=

    i 1 3..:= e 1 36..:=

    ai e,

    xcw i 1+( ) e,

    ycw i 2+( ) e,

    xcw i 2+( ) e,

    ycw i 1+( ) e,

    :=

    bi e,

    ycw i 1+( ) e,

    ycw i 2+( ) e,

    :=

    Ci e,

    xcw i 2+( ) e,

    xcw i 1+( ) e,

    :=

    Ae

    a1 e,

    a2 e,

    + a3 e,

    +( )2

    :=

    e

    Ae 3=

    Matriz de los elementos

    ke 1( ) 3 i+ j,

    bi e,

    bj e,

    Ci e,

    Cj e,

    +( )1

    4 Ae

    :=

    f e 1( ) 3 i+ 2

    Ae

    3:=

    Formacin de Matriz y Vector globlal

    i 1 3..:= j 1 3..:= e 1 36..:=

    Kci e, cj e,,

    0:= Fci e,

    0:=

    Kci e, cj e,,

    Kci e, cj e,,

    k3 e 1( ) i+ j,

    +:= Fci e,

    Fci e,

    f3 e 1( ) i+

    +:=

  • 8/3/2019 Tarea1 elementos finitos

    4/6

    Resolucion por medio de la energia potencial complementaria

    Energa Potencial Complementaria global

    i 1 25..:=

    i

    0:=

    i 1 3..:= j 1 3..:= e 1 36..:=

    funcion derivaba de la pregunta 1

    ( )

    e

    1

    2i j

    ke 1( ) 3 i+ j,

    ci e,

    cj e,

    2

    3A

    e

    i

    ci e,

    :=

    Condiciones de borde: Given

    1

    0= 2

    0= 3

    0= 4

    0= 5

    0= 6

    0= 7

    0=

    8

    0= 9

    0= 10

    0= 11

    0= 12

    0=

    Minimize ,( ):=

    valores de la funcion minimizados

    1

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    10

    11

    12

    13

    14

    15

    16

    17

    18

    19

    20

    21

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0.305

    0.305

    0.305

    0.305

    0.305

    0.305

    0.305

    0.305

    ...

    =

  • 8/3/2019 Tarea1 elementos finitos

    5/6

    Tensiones de corte

    j 1 3..:=

    tye

    12 A

    e

    j

    bj e,

    cj e,

    ( ):= txe1

    2 Ae

    j

    Cj e,

    cj e,

    ( ):= te txe( )2

    tye( )

    2+:=

    J 8 A2

    2 A1

    + 3 A25

    +( ) 13 A25 25 13( )+ 1.356=:=

    i 1 18..:= j 19 36..:=

    tj

    0.789

    0.789

    0.789

    0.789

    0.789

    0.789

    0.386

    0.386

    0.386

    0.386

    0.386

    0.386

    0.386

    0.386

    0.386

    0.386

    0.386

    0.386

    =

    ti

    1

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    10

    11

    12

    13

    14

    15

    16

    17

    18

    0.789

    0.789

    0.789

    0.789

    0.789

    0.789

    0.789

    0.789

    0.789

    0.789

    0.789

    0.789

    0.789

    0.789

    0.789

    0.789

    0.789

    0.789

    =tensiones de corte

    nodo 19 al 36tensiones de corte

    nodo 1 al 18

  • 8/3/2019 Tarea1 elementos finitos

    6/6

    comparacion con el caso visto en clases

    Condiciones de borde:Solucin

    i 1 12..:=Ki i, 10

    10

    := Fi K 1 F:=

    Tensiones de corte

    j 1 3..:=

    tye

    1

    2 Ae

    j

    bj e,

    Ficj e,

    ( ):= txe1

    2 Ae

    j

    Cj e,

    Ficj e,

    ( ):= te

    txe( )

    2ty

    e( )2

    +:=

    J 8 A2

    2 A1

    + 3 A25

    +( ) Fi13 A25 Fi25 Fi13( )+ 1.356=:=

    i 1 18..:= j 19 36..:=

    ti

    0.789

    0.789

    0.789

    0.789

    0.789

    0.789

    0.789

    0.789

    0.789

    0.789

    0.789

    0.789

    0.789

    0.789

    0.789

    0.789

    0.789

    0.789

    =tj

    0.789

    0.789

    0.789

    0.789

    0.789

    0.789

    0.386

    0.386

    0.386

    0.386

    0.386

    0.386

    0.386

    0.386

    0.386

    0.386

    0.386

    0.386

    =

    tensiones de corte

    nodo 19 al 36tensiones de corte

    nodo 1 al 18

    se puede observar que los valores de las tensiones por

    ambos metodos son iguales