Aplicaciones del elemento de viga de Timoshenko corrotacional en el análisis no lineal de vigas, pórticos y arcos 2D

Autor: Gabriel Costa de Oliveira, William Taylor Matias Silva, María Paz Duque Gutiérrez
Jazyk: Spanish; Castilian
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Ingeniare. Revista chilena de ingeniería v.28 n.2 2020
SciELO Chile
CONICYT Chile
instacron:CONICYT
Popis: espanolLa cinematica corrotacional se basa en la separacion del movimiento de un solido en dos partes: el movimiento de cuerpo rigido y la deformacion pura del solido. La medida de la deformacion es representada por tres modos naturales generados por el esfuerzo axial, la flexion pura y la flexion simple. Los esfuerzos generados por los modos naturales de deformacion son auto-equilibrados, lo que permite obtener la matriz de rigidez tangente corrotacional consistente. En este trabajo se describe la formulacion corrotacional de un elemento de viga de Timoshenko que no presenta bloqueo por deformacion a cortante, se describe de forma detallada la obtencion de las matrices de rigidez elastica, geometrica y corrotacional y se aplica el elemento de viga unificado en el analisis no lineal de vigas, porticos y arcos 2D. EnglishThe present work describes a co-rotating shear flexible beam element without shear locking using Timoshenko's beam theories. The co-rotational kinematics is based on the separation of the motion in deformational and rigid body components. The deformation of the beam element is composed of three natural modes of deformation: the extension mode, the symmetric bending mode, and the anti-symmetric bending mode. The respective generalized stresses from these natural modes are self-balanced, allowing the achievement of a consistent tangent stiffness matrix. In this paper, it is detailed and deduced all the algebraic steps for the deduction of the elastic stiffness matrix, the geometric stiffness matrix, and the co-rotation stiffness matrix. Some examples are presented, and the numerical results reveal that the beam element here presented can perform the nonlinear analysis of plane frames and 2D arches.
Databáze: OpenAIRE