Practicas del MEF

Análisis de Estructuras II

2006-2007

Ejemplo introductorio

Cálculo de presas de gravedad

Ejemplo introductorio

Cálculo de presas de gravedad.

Zonas de mallado

Estructura de FEAP

FEAP o FEAPpv

Fichero input: Inombre

mesh plot

end -> con fichero restart

quit->sin fichero restart

end

Ficheros de salida

Ficheros de entrada

Primera lineaCuatro caracteres “feap”

Ejemplo:

feap * * PRESAS DE GRAVEDAD- MODELO BASICO * *

nodos,elementos,materiales,dimension,gdl por nodo,numero maximo de nodos por elemento

Ejemplo:

0,0,0,2,2,9

Estructura de un fichero input

Lineas agrupadas, espacios en blanco Constantes

3.56, -12.37, 1.34e+5, -4.36d-05 Erróneo: 1.0+3, -3.456-03 Limitados a 14 cifras significativas, incluido el

espacio: a1=1.234567890123*1e-5

El comando PARA Limitados a dos caracteres alfanumericos.

h, h1, h2 Errores: ixx,ixy,ixz (sólo lee “ix”) Limitados a 14 cifras significativas Se emplean en las expresiones

Estructura de un fichero input

Expresiones Posibilidad de operar con parámetros. Jerarquía de paréntesis: sólo 1 nivel.

4./(5+(3+2)) -> 4./(5+3+2)

Funciones abs, exp, int, log, sqrt sin, cos, tan, atan, asin, acos, sind, cosd, tand, atand, asind, acosd, cosh, sinh, tanh,

El paréntesis es ya un nivel de paréntesis q=tan(1./(3.+a)) -> Error

q=1./(3.+a) q=tan(q)

Comandos de mallado: COOR Sirve para definir las coordenadas de los nodos. Sintaxis:

COORN, NG, X_N, Y_N, Z_N

N-> Número de nodoNG-> Incremento de generación (por defecto, 0)X_N,Y_N,Z_N: Coordenadas

Ejemplo (práctica 1)COORdinates !nodos1,,0.0,0.0 !nombre,inc,coor_x,coor_y2,,1.0,0.03,,2.0,0.04,,1.0,1.05,,0.0,1.0

Comandos de mallado: COOR

Ejemplo (práctica 2). Generación de nodos

COORdinates !nodos

001,1, 0.0,0.0 !nombre,inc,coor_x,coor_y

101,1, 4.0,4.0

201,1, 6.0,4.0

301,1, 8.0,4.0

401,0,12.0,0.0

Comandos de mallado: ELEM Sirve para definir elementos entre nodos. Sintaxis:

ELEMN, NG, MA, (ND_i, i=1,NEN)

N-> Número de elemento NG-> Incremento en el número de elemento al generar MA-> Identificación del material ND_i -> Lista de nodos que definen al elemento Ejemplo (práctica 1)ELEMents !elementos1,,1,1,2 !nombre,inc_elt,inc_nod,nod_1,nod_22,,1,1,43,,1,1,54,,1,2,35,,1,2,46,,1,2,57,,1,3,48,,1,4,5

Comandos de mallado: ELEM Ejemplo: (práctica 2) Generación de elementos

ELEMents !elementos

001,1,2,301,001 !nombre,inc_elt,inc_nod,nod_1,nod_2

002,1,1,001,002

102,1,1,101,102

202,1,1,201,202

302,1,1,301,302

401,1,1,400,401

402,1,2,401,101

Condiciones de contorno: BOUN

Sirve para especificar condiciones de desplazamiento definido en una serie de nodos.

Condicion: 1=se impone el desplazamiento

0=no se impone el desplazamiento (se aplican fuerzas)

Por defecto, todos los nodos tienen condiciones tipo 0 Sintaxis:

boun

nodo1,ngen1,(id(i,nodo1),i=1,ndf)

nodo2,ngen2,(id(i,nodo2),i=1,ndf)

(id=0 ó 1)

Ejemplo (Práctica 1) BOUNdary 1,,1,1

3,,1,1

Condiciones de contorno: FORC

Sirve para definir fuerzas puntuales en nodos Sintaxis:

forc

nodo1,ngen1,(f(i,nodo1),i=1,ndf)

nodo2,ngen2,(f(i,nodo2),i=1,ndf)

Ejemplo: (Práctica 1) FORCe !cargas

4,,0.0,-10.0 !nodo,inc,valor_x,valor_y

Condiciones de contorno: DISP

Sirve para definir desplazamientos impuestos. Exige previamente comandos BOUN, CBOU, EBOU, para

indicar que el dato es tipo 1, ya que por defecto es 0. Sintaxis

disp

nodo1,ngen1,(d(i,nodo1),i=1,ndf)

nodo2,ngen2,(d(i,nodo2),i=1,ndf)

Ejemplo: (Práctica 1) DISPlacement !desplazamientos impuestos

3,,0.003,0.0 !nodo,inc,valor_x,valor_y

Definición de material: MATE Sirve para definir el tipo de material Sintaxis:mate,ma,<etiqueta de salida> tipo,iel,<id,(idf(i),i=1,ndf)> <parámetros dependientes del tipo de elemento>

tipo: SOLId, THERmal, FRAMe, TRUSs, PLATe, SHELl, MEMBrane, GAP, PRESsure

Ejemplo:MATE,1, Aluminio inicial SOLId,,1,1,2,3, !propiedades para análisis de sólidos ELAStic,,200.0d09,0.3

Ejemplos alternativos: Ver fichero de la presa y prácticas

Comandos de mallado: BLOCk

Sirve para mallar una región definida a partir de unos nodos

maestros. Sintaxis: (ver página 23 del manual en pdf).

BLOCktipo,inc-r,inc-s,nodo1,elmt1,mat,tipo-elemento

1,X_1,Y_1,Z_1 … N, X_N,Y_N,Z_N Ejemplo: (Práctica 3)BLOCkCart,n,m,1,1,1,01,r,02,a,03,a,b4,0,r8,d,c

1 2

34

5

6

7

8

Superficie maestra cuadrática

Resolución del sistema: TANG,,1

Es un comando para resolver. Implica 3 comandos: Formación de la matriz de rigidez tangente. TANG Formación del vector de la derecha. FORM Solución del sistema de ecuaciones. SOLVE

TANG,,1=TANG+FORM+SOLVE

No siempre es el comando requerido para resolver el problema. Por ejemplo, si la matriz del sistema no es simétrica, es necesario ejecutar UTANG.

Comandos de mallado: CBOU Sirve para especificar condiciones (tipo 1=dato en desplazamientos,

tipo 0= dato en fuerzas), mediante coordenadas. Sintaxis: (ver manual, página 108)cbou[set,add]nodo,(x(i),i=1,ndm),(ibc(j),j=1,ndf)linear,(ibc(j),j=1,ndf)1,x1,y12,x2,y2Quadratic,(ibc(j),j=1,ndf)1,x1,y1,z12,x2,y2,z23,x3,y3,z3

(etc…)

Condiciones de contorno: CBOU

Ejemplo. (Práctica 8)CBOUQUADratic,1,11,0,r2,s,s3,d,cQUADratic,1,11,s,s2,r,03,c,dLINEar,1,01,0,b2,0,-b

Condiciones de contorno: CSUR

Sirve para especificar fuerzas impuestas, o desplazamientos impuestos, sobre una malla. Definida la superficie, le pasa los valores de fuerzas nodales o desplazamientos a los correspondientes nodos.

Sintaxis: (página 119 del manual)

csur

linear

1,x1,y1,p1

2,x2,y2,p2

quadratic

1,x1,y1,p1

2,x2,y2,p2

3,x3,y3,p3

(etc…)

Condiciones de contorno: CSUR

Ejemplo: (Práctica 8)

CSURface

NORMal

LINEar

1,0,-b,0.2

2,a,-b,0.2

Condiciones de contorno: EBOU

Sirve para especificar el tipo de dato (1=condiciones en desplazamientos, 0=condiciones en fuerzas) en todos los nodos con una coordenada común.

Sintaxis: (página 124 del manual)Ebou,[set,add]indice_coord,valor_coordenada,(ibc(j),j=1,ndf)

Ejemplo: (Práctica 9)EBOU,add1,0.,1,0

(Léase: “donde la coordenada 1 vale 0, establecer una condición tipo 1 en x y tipo 0 en y”)