Diferencias entre Tensiones en Nodos y en Elementos


Los resultados de tensiones primero se calculan en puntos especiales -denominados Puntos de Gauss- situados dentro del elemento. Dichos puntos están seleccionados adecuadamente para obtener resultados óptimos, y el número de puntos de Gauss existente por elemento depende del tipo de elemento (Shell, Sólido, etc..). El programa obtiene las tensiones en los nodos del elemento por extrapolación de los resultados calculados en los puntos de Gauss.

Nodos y Puntos de Gauss

 

Tras resolver el problema, en la base de datos están disponibles los resultados nodales de tensión en cada nodo de cada elemento. Por tanto, existirán múltiples resultados de tensión en nodos comunes a dos o más elementos (tantos como elementos vayan a un mismo nodo). Estos resultados serán distintos entre sí, ya que el Método de los Elementos Finitos es un método aproximado. Por ejemplo, si un nodo es común a 4 elementos, habrá 4 valores ligeramente diferentes por cada componente de la tensión en el nodo. Durante la visualización de resultados, el usuario puede elegir entre tensiones en nodos o en elementos.

Durante el postprocesado de tensiones en nodos, el programa promedia los correspondientes resultados de todos los elementos que contribuyen con tensiones a dicho nodo. Por ejemplo:

Valores "extrapolados" a cada nodo
de cada elemento
Valores "promediados"
en cada nodo
Nota:
Los nodos que pertenecen a más de un elemento
tienen diferente valor para cada elemento
Nota:
Estos son los valores nodales
resultantes

 

Durante el postprocesado de tensiones en elementos, el programa promedia las correspondientes tensiones nodales para cada elemento. Usando el mismo ejemplo:

Valores "extrapolados" a cada nodo
de cada elemento
Valores "promediados"
en cada elemento
Nota:
Los nodos que pertenecen a más de un elemento
tienen diferente valor para cada elemento
Nota:
Estos son los valores de tensión
elementales
resultantes.

 

Notas Importantes:

Debido a los diferentes métodos de "promediado", los valores máximos obtenidos en nodos y en elementos son diferentes. En el ejemplo anterior, el valor máximo de tensión en nodos es 5.0, y el valor máximo de tensión en elementos es 5.66.

Si la malla es "poco tupida" comparado con el gradiente de variación de los resultados, entonces los valores máximos de tensiones en nodos y en elementos serán muy diferentes.

La comparación de los valores máximos en nodos y en elementos es un buen indicador del grado de refinado de malla utilizado en las zonas de concentración de tensiones máximas.

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