Monthly Archives: Febrero 2015

Verificación de estructuras mediante el MEF en el sector energético (Parte II)

En la pasada entrega (Parte I de este post) veíamos un caso en el que introducíamos el MEF en el sector energético, análisis de un tramo de tubería, de vital importancia por su dinamismo y su necesidad permanente de seguridad.

La posibilidad de justificar los criterios de diseño y verificación de las diferentes normativas, junto a la posibilidad de mejora de procesos de ingeniería con investigación y abaratamiento de costes hacen de la simulación computacional (CAE – Computer Aided Engineering) una herramienta imprescindible en el presente y en el futuro de las empresas de ingeniería.

RADAR en MEF

En este post os mostramos otro ejemplo importante de verificación y justificación de normativa en una cualificación sísmica de radares para una planta regasificadora, según normativa propia de la planta, utilizando la herramienta Patran/MSC Nastran.

El mal nombrado Circulo de Mohr

Tarde o temprano (más bien temprano) nos terminamos encontrando con el Circulo de Mohr en alguna aplicación de mecánica de materiales, de estructuras, geotecnia…

Pero, ¿Cuántos entendemos lo que es y para qué se emplea?.

En este post no pretendemos dar ni mucho menos una clase de Elasticidad y Resistencia de Materiales; para eso siempre podemos desempolvar los apuntes.

Lo que sí vamos a hacer es recordar la razón de ser del círculo, ver por qué no se debería llamar así (de ahí el título del post) y dar un interesante enlace a una aplicación práctica que nos ayude a entender su significado físico.

Imaginemos una pieza que está sometida a tracción simple. La respuesta tensional según el plano normal a la dirección de aplicación de la carga, serán vectores tensión perpendiculares a la sección.

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En este caso, ¿tendría sentido preguntarnos por el comportamiento frente a esfuerzo cortante de este material?

Método matricial para estructuras con EXCEL

Todos solemos tener nuestras propias hojas de cálculo en Excel que nos facilitan los cálculos de nuestras estructuras. En este post os explicamos cómo puedes usar Excel para resolver estructuras mediante el método matricial de la rigidez. Y te lo explicamos con un ejemplo: con una hoja de cálculo de esfuerzos laterales en pilotes, con diferentes estratos y usando el método matricial.

Hoja de cálculo esfuerzos laterales en pilotes mediante método matricial

Hoja de cálculo esfuerzos laterales en pilotes mediante método matricial

Si recordamos un poco de nuestras clases de análisis de estructuras, el método matricial de la rigidez consistía en asignar a la estructura de barras una matriz de rigidez, que relaciona los desplazamientos de un conjunto de nodos de la estructura con las fuerzas exteriores que es necesario aplicar para lograr esos desplazamientos mediante la siguiente ecuación:

método matricial

A esta altura supongo que ya habréis caído en la cuenta que para usar este método es necesario que Excel multiplique e invierta matrices. Lo más seguro que os preguntéis: ¿Puede Excel invertir o multiplicar matrices? La repuesta es un rotundo. Entiendo que es ahora cuando empezáis a salivar pensando en las cosas que se pueden hacer con este método. 😉

Obviamente, no vais a resolver cada estructura que os aparezca con este método en Excel. Para eso están los programas de cálculo matricial. Pero a veces, si la estructura es repetitiva y simple, cuesta más hacer el modelo y asignar lo valores en los programas matriciales que tener todo preparado en una hoja de cálculo.

Colapsa pasarela atirantada en Bogotá durante la prueba de carga

El pasado domingo colapsó una pasarela atirantada en construcción en la ciudad de Bogotá (Colombia). Dicha estructura iba a ser de uso privado y uniría la Escuela Superior de Guerra y una zona residencial militar. Su inauguración estaba prevista para el mes que viene con un presupuesto cercano a 1,2 millones de euros.

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Al parecer, el colapso sobrevino mientras estaban realizando la prueba de carga de la estructura. Se habla de cerca de 30 heridos de diversa consideración.

Os dejamos varias fotos de cómo ha quedado la pasarela.

Verificación de estructuras mediante el MEF en el sector energético (Parte I)

Cuando nos hablan del Método de los Elementos Finitos (MEF) como método de análisis estructural, solemos pensar directamente en construcciones como puentes, presas o estructuras diversas. Sin embargo, el MEF lleva ya tiempo implantado en diversos sectores de la ingeniería, entre ellos la ingeniería mecánica.

Con este artículo introducimos el MEF en el sector energético, un sector dinámico con cambios constantes nacional e internacionalmente. Además este es un sector crítico en el que hay que considerar la posibilidad de que sucedan  grandes catástrofes, naturales o por negligencia humana, lo cual implica siempre mejoras en la normativa de seguridad estructural.

TUBERÍA CON MEF

Para la realización de un proyecto de estas características con una garantía de seguridad las normativas intervienen aportando criterios de diseño y verificación  de las diferentes estructuras, equipos y componentes. Las normativas correspondientes se comprueban a partir de las condiciones de trabajo, su localización y componentes. El cumplimiento de estas normas es imprescindible para la seguridad.

Esta justificación de la seguridad no es el único área donde presta servicios la simulación computacional (CAE – Computer Aided Engineering). El CAE supone un paso más allá mejorando procesos en ingenierías, estando estrechamente relacionado con I+D+I, sustituyendo o complementando la experimentación con CAE para en la fase de diseño abaratar costes. Dentro del CAE, la herramienta del MEF es utilizada cada vez por más empresas de ingeniería que se adelantan a la demanda del mercado y proponen como valor añadido una política de mejora continua donde la simulación por ordenador juega un papel importante en el presente y esencial para el futuro.

Queremos mostrar en este artículo la realización de unos trabajos recientes claramente enmarcados en verificar el cumplimiento de los requisitos estructurales  de una normativa. Un buen ejemplo de esta justificación es el Análisis sísmico de un tramo de tubería que se realizó para