Foros de SóloIngeniería

- 27 Feb 2010, 00:21 #209694

Muy buenas a todos los foreros. Escribo por aquí porque necesito algunas recomendaciones jejejejeje.

En principio estoy preparando la tesina, y quiero ir entrando en materia antes de que se me eche el tiempo encima. Entonces, lo que voy a estudiar es el efecto de la interacción vía-tablero en puentes de ferrocarril, así como la influencia de las juntas de dilatación, para una muy amplia casuística.

Entonces, el problema me surge, en que tal y como se va a plantear, para tener en cuenta todos los efectos posibles, debido a la no linealidad de uno de los materiales (balasto de las vías), no se podría aplicar el principio de superposición asi tan alegremente (grrrrrrrrrrrr).

Por tanto, para ir empezando, me gustaría saber algo de software (y algún manual referido a ello; no quiero tutoriales donde quede todo hecho, ya que se trata de aprender) que me permitirera análisis no lineal estático, donde pudiera representar el material no lineal, como un muelle al que asignarle una ley de comportamiento que ya tengo preparada; una de las principales alternativas es un modelo de barras, aplicando un método de análisis paso a paso; otra es utilizar un programa de elementos finitos, pero espero no tener que llegar a ello, ya que los de barras me son suficientes, pero no lo desprecio llegado el caso para posibles comprobaciones o calibraciones del modelo.

Muchas gracias a los que tengan paciencia de leer semejante tostón

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“La ingeniería estructural es el arte de modelizar materiales que no comprendemos del todo, en formas que no podemos analizar de un modo preciso, para soportar esfuerzos que no podemos evaluar adecuadamente, de manera que el público en general no tenga razón alguna para sospechar de la amplitud de nuestra ignorancia.” - Sharon Beder

- 27 Feb 2010, 09:45 #209707

SAP2000 te puede servir, habría que estudiar más detenidamente el problema, pero permite realizar un cálculo no lineal de la estructura.
Si te quieres meter en un berenjenal bastante más complejo, vete pensando en Ansys.

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La complejidad es un síntoma de falta de entendimiento

- 27 Feb 2010, 18:14 #209729

Pero ANSYS WORKBENCH V12, simplifica bastante el problema con respecto a sus versiones anteriores, ¿no?.



Y para el material no lineal, lo que puedes hacer con Ansys V12, es introducir varios puntos de la curva tensión-deformación que tu quieras, para simular la plasticidad del material.

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Do you want to make a killing? Make up your mind!!!!!!!!!!!

- 27 Feb 2010, 18:43 #209734

Cada versión de Ansys se hace un poco más "llevadera" que la anterior.
Que no se malinterprete lo que digo, su complejidad no es una desventaja, simplemente contempla tantas opciones, permite resolver una casuística tan amplia de problemas, que si no tenemos muy claros algunos conceptos es fácil que nos equivoquemos en la introducción de datos y los resultados no sean demasiado fiables. Por eso, en ciertas ocasiones es más sencillo recurrir a otros programas, que siendo menos potentes, se ajustan bien a nuestras necesidades y nos ahorran bastante tiempo.

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La complejidad es un síntoma de falta de entendimiento

- 27 Feb 2010, 21:06 #209743

El modelo de cálculo lo tengo bastante esquematizado: un modelo de barras, donde representar el carril, la unión carril tablero (mediante muelle no lineal que represente el balasto), las vinculaciones tableros-pila/estribos, así como el tener en cuenta si son vanos isostáticos o contínuos.

Pero el tema, aparte de la no linealidad del material, viene por el tipo de acciones, y el orden en el que se han de introducir. Se tienen acciones de larga duración (temperatura, fluencia y retracción en caso de estructura mixta o de hormigón), y acciones instantáneas (paso del ferrocarril, que produce flexión del carril y del tablero, y accion horizontal supuesto frenado o arranque, que actuará sobre la geometría deformada por el peso del mismo tren).

Además viene representado en la IAPF y en la UIC. Pero el sentido de este trabajo, es que las normas hacen referencia a cálculos simplificados de combinación de acciones, y aquí se quiere realizar un cálculo preciso no lineal.

Entonces, me meteré con el SAP, a ver que voy averiguando. Pero si a las malas veo que no lo manejo, habré de tirar por el Abaqus (que es el que se utiliza en el departamento), pero espero no tener que llegar a ello, ya que con modelos de barras la precisión que esperamos (que ya la hemos estudiado) es muy alta, y no habría necesidad de elementos finitos (aparte del coste de cálculo que conlleva un modelo frente a otro).

Gracias por las respuestas. Iré sacando esto p´alante a ver que pasa

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“La ingeniería estructural es el arte de modelizar materiales que no comprendemos del todo, en formas que no podemos analizar de un modo preciso, para soportar esfuerzos que no podemos evaluar adecuadamente, de manera que el público en general no tenga razón alguna para sospechar de la amplitud de nuestra ignorancia.” - Sharon Beder

- 05 Abr 2010, 21:11 #214630

Saludos de nuevo. Ya he conseguido modelizar el esquema estructural en el SAP2000, incluído los muelles no lineales. El problema me surge ahora, porque la ley de comportamiento de los muelles, es un diagrama elástico bilineal (simplificación adoptada por convenio), ya definido completamente.

Pero este diagrama, es para un caso concreto de carga. Y en el proceso de análisis, se contempla el paso de un tren (acción vertical) que provoca unas acciones horizontales por rozamiento. Entonces he establecido una ley de comportamiento bilineal, donde el tramo elástico es función de la carga vertical aplicada, del tipo Fn=Fo + nu*N (Fn: acción resultante total; Fo: capacidad para vía descargada; nu: coeficiente de rozamiento; N: acción vertical). Por tanto, tendría un diagrama bilineal que depende de la carga vertical que solicita al material.

También indico, que lógicamente, otra de las posibilidades a tener en cuenta, es que el tramo de vía considerado, no esté cargado verticalmente en toda su longitud, por lo que habrán muelles con acción vertical nula, otros con el peso correspondiente al peso del tren repartido, y otros afectados por una cierta acción de reparto debido a la rigidez de la vía.

Entonces, ¿es posible definir en el SAP un muelle con una ley de comportamiento elástica bilineal que dependa de la carga vertical que recibe?

Espero que se entienda lo que quiero decir con todo esto. Muchas gracias a los que aporten cualquier granito de arena, que siempre me ayudará mucho

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“La ingeniería estructural es el arte de modelizar materiales que no comprendemos del todo, en formas que no podemos analizar de un modo preciso, para soportar esfuerzos que no podemos evaluar adecuadamente, de manera que el público en general no tenga razón alguna para sospechar de la amplitud de nuestra ignorancia.” - Sharon Beder

- 15 Abr 2010, 21:19 #216356

Muy buenas a todos. Al final, he conseguido resolver el problema con el SAP, que me está dando muy buenos resultados. La cosa por ahora, promete jejejejeje.

Ahora la duda es, ¿es posible hacer algun tipo de subrutina en el SAP, de forma que pueda automatizar un proceso? Me explico: como es un análisis no lineal, las cargas se introducen en un orden determinado. Pero la posición en el modelo de dichas cargas, las impongo yo, viendo a "ojo de buen cubero" donde están las posiciones que producen los efectos más desfavorables.

Entonces, me gustaría saber si existe alguna forma en el SAP (mediante macros o subprogramación), de forma que yo pueda implementar el movimiento de las cargas, así como la modificación de las leyes de comportamiento de los muelles no lineales (sería cambiar una ley por otra, ya que ambas estarían creadas desde el principio, porque dependen de si el nodo recibe carga directa o no).

Muchas gracias a todos y a ver si alguien me cuenta lo que sea jejejejeje

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“La ingeniería estructural es el arte de modelizar materiales que no comprendemos del todo, en formas que no podemos analizar de un modo preciso, para soportar esfuerzos que no podemos evaluar adecuadamente, de manera que el público en general no tenga razón alguna para sospechar de la amplitud de nuestra ignorancia.” - Sharon Beder

- 16 Abr 2010, 07:21 #216390

Creo que ya has llegado al límite de las posibilidades del software. Se pueden contratar varios paquetes con diferentes características (y precios) según la aplicación que le quieras dar. Salvo que en alguno de los que yo no utilicé esté implementado esto que dices, creo que no te va a quedar más remedio que hacerlo a "huevo".

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La complejidad es un síntoma de falta de entendimiento

- 19 Abr 2010, 19:46 #216798

Ya encontré el modo. Al final, con un cálculo no lineal por fases constructivas, me lo resuelve. Así, en principio, puedo plantear la resolución no lineal para una acción determinada, y luego suponer que en la siguiente fase, las características de los muelles han cambiado, y de nuevo, resolver la nueva configuración del material, pero a partir del estado deformado anterior.

Como la variable tiempo no me afecta, podría generarme tantos estados de cargas, como yo quiera, y así podría tener en cuenta la variación de posición del tren de cargas, obteniendo la consiguiente envolvente, por lo cual siempre quedaré del lado de la seguridad respecto a las posiciones más desfavorables.

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“La ingeniería estructural es el arte de modelizar materiales que no comprendemos del todo, en formas que no podemos analizar de un modo preciso, para soportar esfuerzos que no podemos evaluar adecuadamente, de manera que el público en general no tenga razón alguna para sospechar de la amplitud de nuestra ignorancia.” - Sharon Beder

- 20 Abr 2010, 08:35 #216842

Cierto es, en las últimas versiones comprando el paquete Advanced se incluía la utilidad Staged Construction, que es la que permite hacer lo que comentas. Yo trabajaba con el paquete Plus, que no incluye esa utilidad, asi que no te puedo ayudar demasiado. Solo "trasteé" un poco con ella en una versión de evaluación. Me pareció interesante sobre todo para el cálculo de puentes y obras similares, pero veo que tiene aplicación en más campos.

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La complejidad es un síntoma de falta de entendimiento