Servicios y unidades UPV. Material docente
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Browsing Servicios y unidades UPV. Material docente by Author "Casanova Colón, José"
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- PublicationCuaderno de Mecánica Computacional de Sólidos(Universitat Politècnica de València, 2015-01-30) Casanova Colón, JoséEl presente documento es una recopilación de las transparencias elaboradas para exponer los doce primeros temas de la asignatura "Mecánica Computacional de Estructuras", correspondiente al primer curso del máster en Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos de la U.P.V. Versa sobre los fundamentos del Método de los Elementos Finitos, presentados con vistas a su aplicación a sólidos y estructuras, y sobre esta aplicación a tres grandes campos de éste ámbiro: la elasticidad bidimensional, las estructuras de barras y la placas y láminas. El texto se ha preparado incluyendo una sola diapositiva por página con el fin de dejar el espacio necesario para que el estudiante pueda completar la información con las notas que tome durante las clases.
- PublicationCuadernos de Teoría Avanzada de Estructuras. Capítulo 1: Introducción al análisis en rotura(Universitat Politècnica de València, 2015-01-30T12:59:55Z) Casanova Colón, JoséEste documento recoge las transparencias preparadas para impartir el primer capítulo de la asignatura "Teoría Avanzada de Estructuras", en el primer curso del Master en Ingenieria de Caminos, Canales y Puertos de la Universitat Politècnica de València, así como las justificaciones de algunos resultados expuestos en ellas. Se ha preparado incluyendo una sola diapositiva por página, para que el alumno pueda tomar las notas pertinentes en el espacio restante. El texto abarca dos temas, el primero dedicado al planteamiento general del análisis en rotura y el estudio de la respuesta seccional (axil, momento y cortante plásticos; relaciones axil-alargamiento y momento-curvatura, diagramas de interacción...) y el segundo a los procedimientos de análisis de la estructura y los resultados en que se basan (método paso a paso, teoremas de la cota y teorema de unicidad).
- PublicationEjercicios de Cálculo de Estructuras I(Universitat Politècnica de València, 1999) Casanova Colón, JoséEl texto contiene noventa y un ejercicios resueltos de Easticidad, Resistencia de Materiales y Cálculo de Estructuras. Se preparó como apoyo para la asignatura Cálculo de Estructuras I, correspondiente a un plan de estudios ya extinguido. Se incluye en esta base de datos para responder a la demanda de algunos alumnos que, pese a las circunstancias anteriores,han mostrado interés en el texto.
- PublicationEjercicios sobre el Método de los Elementos Finitos(2022-07-26T11:37:49Z) Casanova Colón, JoséEn este texto he recopilado los ejercicios que se han planteado y resuelto en las clases de Mecánica Computacional de Sólidos, asignatura de primer curso del Máster en Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos de la Universitat Politècnica de València, durante los últimos cursos. Se trata de ejercicios relativamente sencillos, para resolver a mano o usando herramientas informáticas habituales, como las hojas de cálculo o los entornos matemáticos. Están pensados para ayudar a comprender los fundamentos del método y los pasos fundamentales de su aplicación, así como algunas operaciones, técnicas o características particulares de su aplicación a ciertos problemas. Los ejercicios relacionados con el uso de un programa convencional de Cálculo de Estructuras, basado en el Método de los Elementos Finitos, se abordan en las prácticas informáticas de la misma asignatura y no son objeto de este texto. El lector interesado en dichas prácticas puede dirigirse a Casanova Colón, J. (2016). MECÁNICA COMPUTACIONAL DE SÓLIDOS: PRÁCTICAS SOBRE EL MÉTODO DE LOS ELEMENTOS FINITOS CON SAP2000. Editorial Universitat Politècnica de València. http://hdl.handle.net/10251/67708 o consultar la explicación en vídeo de las mismas en https://media.upv.es/#/portal/channel/4a88e560-d2b2-11ec-8bc7-1d0467a82b9b Volviendo al presente texto, consta de cinco capítulos con el siguiente contenido: - Capítulo 1: ejercicios sobre los métodos de los Residuos Ponderados, de Petrov-Galerkin y de Bubnov-Galerkin, que constituyen la base teórica del procedimiento. Incluye una breve descripción de cada uno de los procedimientos basada en ejemplos unidimensionales, así como la justificación de la equivalencia, en problemas de Mecánica de Sólidos Deformables, de los métodos de Petrov-Galerkin y Bubnov-Galerkin con el Teorema de los Trabajos Virtuales. - Capítulo 2: ejercicios sobre la determinación de la matriz de rigidez y el vector de fuerzas nodales de un elemento finito rectangular o triangular en un problema de tensión plana; sobre la determinación de las tensiónes en el mismo elemento, una vez resuelto el problema; y sobre el ensamblaje del sistema de ecuaciones de rigidez de un cuerpo sencillo y la imposición de las condiciones de contorno cinemáticas en él. - Capítulo 3: se abordan los mismos extremos del capítulo anterior pero ahora sobre un elemento finito cuadrangular, isoparamétrico del rectangular del capítulo anterior. Se profundiza en la determinación de tensiones en cuerpo completo, planteando la extrapolación de las obtenidas en los puntos de colocación óptima a los nodos y el promedio de los valores hallados en el mismo nodo a partir en los diferentes elementos que confluyen en él. Así mismo, se presenta un ejercicio de condensación estática para eliminar un nodo interno de la formulación. - Capítulo 4: se dedica a la aplicación del MEF a problemas de flexión de vigas y el análisis de los resultados que proporcionan los elementos finitos desarrollados en las clases de teoría. En un primer ejercicio, bastante largo, primero se resuelve a mano el problema de un ménsula, solicitada por una fuerza puntual en el extremo libre, modelándola mediante tres elementos finitos; a continuación, aprovechando la experiencia de adquirida, se implementa en una hoja Excel un algoritmo que permite resolver el problema de la mensula dividiéndola en cualquier número de elementos iguales; por último, se aprovecha tal algoritmo para analizar la ménsula considerando diferentes relaciones canto/luz y distintas discretizaciones (desde 1 a 80 elementos), así como diferentes tipos de elemento finito (lagrangianos lineales con integración completa, lagrangianos lineales con integración reducida y el elemento natural de la teoría de vigas de Timoshenko), para comprobar la eficiencia de cada uno de ellos y su susceptibilidad la bloqueo. En un segundo ejercicio se desarrolla un elemento finito de viga de Timoshenko interpolando las flechas y los giros con polinomios lagrangianos, cuadráticos en el primer caso y lineales en el segundo. Se comprueba que tal elemento es susceptible de sufrir bloqueo por cortante estudiando la parte de la matriz de rigidez asociada a las deformaciones por cortante y, finalmente, se elimina el grado de libertad interno por condensación estática. - Capítulo 5: se dedica a mostrar las ideas fundamentales involucradas en los elementos de deformación por cortante impuesta y los elementos discretos de Kirchhoff, todos ellos propios de la aplicación del MEF a problemas de placa. Todo ello se plantea a partir de ejemplos de viga, más simples por ser de menor dimensión. En el primer ejercicio de desarrolla un elemento de viga de Timoshenko basado en interpolar flechas y giros usando polinomios de Lagrange cuadráticos, en el segundo se transforma imponiendo un determinado patrón de deformaciones por cortante, en el tercero se genera el equivalente a un elemento discreto de Kirchhoff para problemas de vigas y en el cuarto se analizan los resultados obtenidos con cada uno de ellos de forma similar a como se hizo en el tercer apartado del primer problema del capítulo 4. Además, en el primer ejercicio se analiza la susceptibildad al bloqueo por cortante del elemento desarrollado y en los dos primeros se eliminan los grados de libertad internos por condensación estática. Las explicaciones de estos mismos ejercicios, grabadas en vídeo, se pueden consultar en https://media.upv.es/#/portal/channel/7a080340-c2d9-11ec-8b39-93ba168b6143.
- PublicationPrácticas informáticas de Ingenierı́a Computacional de Estructuras(2022-07-26T11:29:25Z) Casanova Colón, JoséEl texto recoge los guiones de las prácticas informáticas que se han desarrollado en la asignatura Ingeniería Computacional de Estructuras (2º del máster en Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos de la UPV) durante los últimos cursos. Se incluyen en este mismo ítem los archivos de entrada de datos necesarios para poder realizar tales prácticas, en formato s2k, fácil de adaptar a futuras versiones del programa si estas no los leen directamente. La finalidad de estas prácticas es doble: que el estudiante conozca algunos elementos de modelización necesarios para desarrollar modelos estructurales de cierta sofisticación y sepa donde buscar si necesita otros más complejos, y que se familiarice con los procedimientos que permiten desarrollar algunos cálculos de cierta complejidad que exige la normativa actual. El texto describe seis prácticas, cada una de las cuales consta de varias partes que se ocupan de diferentes aspectos del problema que tratan. La primera práctica trata los siguientes aspectos: 1) barras que no resisten a tracción o a compresión, 2) muelles como enlace interno, con respuesta lineal o no lineal de distintos tipos, 3) muelles como enlace externo, con respuesta lineal o no lineal de distintos tipos, y 4) vigas sobre cimentación elástica y despegue. Las prácticas 2 y 3 se ocupan del análisis cinemáticamente no lineal y de las imperfecciones. En la primera de ellas se aborda la definición del defecto de verticalidad en edificios de tres modos: 1) modificando las coordenadas de los nudos; 2) mediante unas fuerzas equivalentes en cada planta, que se implementarían una a una; y 3) calculando tales fuerzas equivalentes barra a barra, usando una hoja de cálculo para hacerlo, e importándolas posteriormente a SAP2000. En cada caso se comparan los resultados obtenidos mediante un análisis lineal sobre la estructura teórica, un análisis lineal sobre la estructura con imperfecciones y un análisis cinemáticamente no lineal sobre la estructura con imperfecciones. También se verifica que el modo de introducir el defecto de verticalidad en el modelo no de forma significativa afecta a los resultados. En la tercera práctica se plantea el modo de definir las fuerzas equivalentes al defecto de verticalidad mediante las cargas "notional" que tiene predefinidas el programa, se presenta un ejemplo que hace dudar de que el defecto de verticalidad sea la imperfección más desfavorable en todos los casos, se desarrolla la determinación de cargas críticas y modos de pandeo y, por último, se presenta el modo de implementar la imperfección afín a un modo de pandeo que definen el Eurocódigo 3 y la parte de puentes del Eurocódigo 2. La práctica 4 aborda la determinación de frecuencias naturales y modos de vibración de una estructura, la toma en consideración (de forma aproximada) de la no linealidad cinemática en dicho proceso, la determinación de la masa modal efectiva asociada a cada modo de vibración y, por último, las dificultades para identificar los modos de vibración traslacionales y rotacionales que menciona la norma sismoresistente NCSE-02 en estructuras irregulares o asimétricas. La práctica 5 comienza con la determinación del espectro de pseudoaceleraciones que define la NCSE-02, muestra el modo de implementar el análisis modal espectral en SAP2000 y señala las particularidades de la salida de resultados de este tipo de análisis. En la segunda parte, describe el conjunto de combinaciones en ELU que requeriría el cálculo a tiempo 0 de un edificio de hormigón armado, haciendo especial hincapié en las que incluyen la acción sísmica. En cuanto a la práctica 6, en su primera parte se ocupa del modo de llevar a cabo el análisis de la vibraciones que origina, en una estructura, el paso de un vehículo que la recorre a cierta velocidad. Este es el tipo de cálculo que exige la Instrucción de Acciones en Puentes de Carretera, IAP-11, para verificar el ELS de vibraciones, que pretende garantizar el confort de los peatones en puentes con aceras que permitan su tránsito. La segunda parte de esta práctica se dedica al modo de determinar las líneas de influencia y las envolventes de esfuerzos, desplazamientos y reacciones originadas por un tren de cargas que puede ocupar diferentes posiciones sobre la estructura. Estos procedimientos son útiles para evaluar los efectos de la sobrecarga de uso en puentes.