Soporte al Usuario de COSMOS/™ -- Nota Técnica Nº 70
El Método de Control por Desplazamiento
Productos: COSMOS/M NSTAR
Versión: Todas las Versiones
Categoría: Preprocesado y Análisis
Ultima revisión: Agosto-2001
El Método de Control por Desplazamiento se usa en la solución de problemas no lineales para obtener la respuesta de una estructura sometida a solicitaciones que superen el punto máximo de carga que soporta la estructura, es decir, es típica su utilización en análisis de Pandeo No Lineal. El límite de carga se alcanza, bien cuando un pequeño incremento de la carga conduce al fallo de la solución, o bien -tal como reporta el programa- cuando aparece un término negativo en la diagonal principal de la matriz de rigidez de la estructura.
Si se usa el Método de Control por Desplazamiento, la carga del sistema no se incrementa y por tanto no es una función del tiempo. En su lugar, la componente de desplazamiento predominante asociada a un cierto nodo es la que se define como una función de la curva de tiempo. La carga aplicada a la estructura se toma como una carga de referencia cuyo parámetro de carga (LOAD FACTOR) se escribe en el fichero .OUT.
Este parámetro de carga puede usarse para determinar la intensidad de las cargas aplicadas correspondientes al valor de desplazamiento de la curva de tiempo. En general, el uso del Método de Control por Fuerza en la solución de problemas no lineales falla cuando se alcance el límite de carga, tal como muestra la Fig. 1. Para estudiar el comportamiento del problema más allá del límite de carga (post-pandeo), en COSMOS/M debe usarse el Método de Control por Desplazamiento o el Método de RIKS de la Longitud del Arco (Figuras 2 y 3).
Fig.1: Fallo del Control por Fuerza
Fig.2: Fallo del Control por Desplazamiento
Fig.3: Fallo del Control por Fuerza y Desplazamiento
Los pasos a seguir son los siguientes:
- Definir las cargas de referencia. Nótese que estas cargas no hace falta asociarlas con ninguna curva de tiempo.
- Seleccionar un nodo y dirección que controle el desplazamiento.
- Definir una curva de tiempo mediante la orden CURDEF que controle el desplazamiento del nodo en la dirección especificada en función del "tiempo".
- Activar la curva de tiempo usando la orden "ACTSET,TC" de GEOSTAR.
- Usar la orden NL_CONTROL en GEOSTAR para definir el nodo de control y el grado de libertad
- Definir el tiempo inicial y final
- Correr el análisis usando la orden R_NONLINEAR desde GEOSTAR.
- Finalmente, para hallar las cargas necesarias para producir los resultados especificados en cada paso de tiempo, hay que multiplicar las cargas de referencia por el factor de carga que se imprime en el fichero de salida .OUT para cada paso de tiempo.
Hay que señalar que el Método de Control por Desplazamiento es válido sólo para análisis estáticos no lineales, y que el método falla con curvas fuerza-desplazamiento como la de la Fig. 2. Tanto en éste caso como con curvas fuerza-desplazamiento como las de la Fig. 3, el Método de Riks o de "Longitud del Arco" permite resolver el problema, allí donde fallarían tanto el método de control por fuerza como por desplazamiento.
