16-Contenido
16a Clase-S
En este módulo se introduce una herramienta fundamental de simulación resistente en máquinas: el Método de los Elementos Finitos (MEF). Esta primera toma de contacto con esta herramienta pretende familiarizar al alumno con los conceptos básicos que le han de permitir aplicarla con seguridad en su quehacer profesional. Realizando las actividades prácticas que se proponen el alumno conseguirá dominar los conocimientos fundamentales del método así como facilidad en el uso de una herramienta computacional como es la aplicación informática denominada “Mathematica”, sin cuyo uso sería difícil explicar y entender los conceptos mencionados. En este módulo aprenderemos a realizar simulaciones por elementos finitos de piezas mecánicas sencillas con varios códigos computacionales específicos, así como nos acercaremos a los métodos de cálculo matemático del método mediante la aplicación “Mathematica”, para lo cual aprenderemos a crear funciones de forma y a obtener las matrices de rigidez correspondiente a cualquier elemento finito de tipo triangular y cuadrilátero con cualquier número de nodos, realizando la integración numérica necesaria para asegurar la suficiencia de rango de esas matrices. Antes de entrar en los detalles de la formulación y de la implementación en Mathematica, tendremos ocasión de tomar contacto con diversas aplicaciones informáticas involucradas en el diseño y la simulación como son los programas de CAD y los programas específicos de elementos finitos. Para ello realizaremos un análisis estático lineal de una pieza mecánica simple, asignada a cada alumno por el profesor, diferente para cada uno de ellos, elegida de entre un conjunto amplio de piezas que forman parte de un conocido sistema de construcción modular muy utilizado en ingeniería y como entretenimiento, cual es el sistema Lego Technic en su versión virtual, que hace años forma parte del material utilizado por el autor de este módulo para explicar conceptos de ingeniería mecánica fundamentales de forma amena. Empezaremos hablando, a modo de introducción de los Método de los Elementos Finitos, facilitando un breve resumen del mismo aplicado a la ingeniería mecánica, por ser esta la disciplina del área de conocimiento a la que pertenece el autor.