Unidad lll Reportes de clase

Chapter 3: Structural Desing (Diseño Estructural)

Viernes 16/julio/2021

En este inicio de nuevo tema, el profesor nos dio el inicio de la tercera unidad, donde nos proporciono conceptos básicos acerca de la unidad, y nos dio una introducción de lo que abordaríamos este parcial

No hablo de conceptos como Épsilon  que representaba la elongación, Delta representaba la deformación y era igual a Delta= (u1-u0). También que el Esfuerzo es igual a la fuerza sobre el área (P/A). O que el Módulo de elasticidad es igual al esfuerzo entre la elongación

Aparte de esos, vimos mas conceptos y algunas formulas.

De igual manera realizamos un pequeño ejercicio para entender mejor los conceptos

Lunes 02/agosto/2021

El profesor nos explicó los temas y puntos a tratar, además de que nos dio una descripción sobre los mismos, además de darnos conceptos para poder entender mejor este tema. Igualmente nos da las herramientas a utilizar para poder generar el desarrollo y modelado. Nos dio la explicación matemática para obtener los parámetros del diseño.

Se hizo mención de cada uno de los subtemas. El contenido consta de los siguientes puntos:

• Materials fundamentals
• Armature Analysis
• Finite elements basics: Rigidness matrix
• Finite elements basics: Collocation and subdoman method
• Finite elements basics: Galerkin and least squares method

Se hizo mención de los esfuerzos cortantes, en donde se explicó que este tipo de esfuerzo secciona una pieza con un corte completamente limpio. Esto quiere decir que las piezas cortadas serán exactamente iguales.

También se menciono sobre la torsión, la torsión viene siendo la solicitación (reacción interna) que se presenta cuando se aplica un momento sobre el eje longitudinal de un elemento constructivo o prisma mecánico, como pueden ser ejes o elementos donde una dimensión predomina sobre las otras dos, aunque es posible encontrarla en situaciones diversas.

Viernes 06/agosto/2021

En esta clase, tuvimos una retroalimentación sobre el tema visto anteriormente, además de que realizamos una actividad propuesta por el docente, al igual de que utilizamos Google Colab para la resolución de las actividades con el lenguaje de programación. 

Principalmente la clase trato de analizar y resolver los ejercicios.

Lunes 09/agosto/2021

En la sesión del día de hoy el profesor continuo con la explicación de la clase pasada para continuar al siguiente tema de análisis de vigas, en esta sesión nos mostro la forma de realizar este trabajo mediante cálculos matemáticos además de proporcionarnos ejemplos donde se realizo el desarrollo detallado de como obtener los datos para el análisis.

Se hizo mención del esfuerzo térmico, que es la tensión o compresión que se produce en un material que sufre una dilatación o contracción térmica.

Se hizo mención también de los tres tipos o clases de estímulos:

• Interacciones de fuerzas (Force interactions): El diagrama de cuerpo libre muestra la interacción de las fuerzas que actúan sobre la viga.
• momentos de flexión(bending moments): Es el resultado del análisis de pares realizado sobre la viga, y también puede obtenerse mediante la integración de la ecuación de fuerzas de la viga.
• Diagrama de deflexión de la viga (Beam deflection diagram): Este es un diagrama que muestra la deformación mecánica de la viga, se puede obtener mediante la interacción del diagrama de momentos de flexión.

                     

Viernes 13/agosto/2021

En esta sesión se vieron los temas relacionados a los métodos residuales ponderados, en el cual se abarcan varios tipos de métodos importantes:

• Matriz de rigidez (rigidness matrix): es necesario dividir la pieza en elementos, tratados como resortes individuales, establece ecuaciones, construye la matriz y se resuelve con los datos.
• Collocation: Evaluar en cierto puntos y tratar de que la función de solución se ajuste a esos puntos, sin embargo, cuando se evalúa un punto antes o un punto después, este ya no funciona. Nuestra función de peso va a ser la función de delta de Dirac, consiste en evaluar una función en un punto y solo en el punto.
• Subdomian: hay un rango de valores, que permiten reducir los valores a cero, sin embargo, lo que el metodo del subdominio va a hacer es quedarse oscilando alrededor del valor que es.
• Galerkin: Toma en cuenta lo cambios en la función de aproximación y se aplica derivadas parciales para tratar de minimizar estas oscilaciones, de tal manera que se acerca a la solución, sin embargo, esto también depende de la función. 
• Least squares: reduce y refina bien el metodo de Galerkin, metiendo una derivada adicional, se deriva tanto la funcion R asi como la funcion de aproximacion, este metodo es el mas preciso. 

Se hizo mencion también sobre las ecuaciones diferenciales, específicamente de que hay dos clases de ecuaciones diferenciales: 

• Ecuaciones diferenciales que varían con respecto del tiempo: se cuenta con condiciones iniciales.
• Ecuaciones diferenciales que varían con respecto del espacio: se cuenta con condiciones de frontera

                                                    

Lunes 16/agosto/2021

En esta sesión se vieron algunos de los métodos de la sesión anterior, las formular usadas para su aplicación y como dar solución a varios de los problemas propuestos.

• Collocation.

• Subdomian.
• Galerkin.

• Least squares.

Al finalizar de ver las formulas, pasamos a ver la solución de los ejercicios con ayuda de Google Colab, 

Viernes 20/agosto/2021

En esta sesión se vieron algunos estudios de piezas vistas en clase, como lo son los de desplazamiento y de torsión. Para ello se utilizaron Onshape, Simscale y Delmia. 

Con Onshape se debia realizar el diseño, a partir de ahí, utilizaba Simscale para realizar los estudios pertinentes. Se seleccionaban las unidades, se aplicaban las fuerzas, se creaba la malla, se seleccionaba lo necesario para que nuestra simulación fuera adecuada. Despes de obtener los resultados, se compararon con los obtenidos con la matriz de rigidez, observando que eran muy similares. 

Con Delmia se hizo un procedimiento un poco diferente, por cuestiones técnicas, pero el fin era el mismo. De igual manera los resultados obtenidos eran muy similares con los que obtuvimos con Simscale 

[1]. Federación de Enseñanza de CC, OO, de Andalucía, “Tipos de esfuerzos físicos”, Temas para la Educación, Julio 2011.

[2]. E. W. Tafur, (--), Esfuerzo térmico, [En línea], Disponible en: https://es.scribd.com/doc/86957747/Esfuerzo-termico