Cálculo dinámico de las estructuras por el método de los elementos finitos

Abstract

En el presente trabajo se exponen las características y fundamentos teóricos de la aplicación del método de los elementos finitos (MEF) al cálculo dinámico de estructuras. Para simplificar la formulación matemática de las ecuaciones del movimiento, se parte de hipótesis sobre sistemas elásticos, lineales e isótropos sin amortiguamiento. Se presentan las ecuaciones diferenciales del movimiento y su formulación bajo un enfoque de aproximación energética. El artículo analiza la transición conceptual desde el método de aproximación de Rayleigh-Ritz hacia la discretización en elementos finitos mediante el uso de desplazamientos nudales y funciones de forma. Finalmente, se discuten las condiciones de convergencia, los algoritmos numéricos para la resolución de problemas de eigenvalores y eigenvectores (como las series de Sturm y el método del subespacio dominante) y la estructura organizativa de los programas de cálculo computacional