comision de investigaciones
científicas de la provincia de
buenos aires
INFORME CIENTÍFICO-TECNOLÓGICO[1]
PERIODO: 2001-2003
Legajo Nº:311.208
1.
APELLIDO:
Bellés
NOMBRES: Patricia
Miriam
2.
TEMA
DE INVESTIGACION
Estabilidad y
dinámica de elementos estructurales.
3.
DATOS
RELATIVOS A INGRESO Y PROMOCIONES EN LA CARRERA
INGRESO:
Categoría: Investigador Adjunto con Director (Acta Nro. 1002)
Mes: Setiembre. Año: 1993 .
ACTUAL:
Categoría: Investigador Adjunto sin Director. (Acta Nro. 1142/01).
Mes:febrero.
Año 2002
- INSTITUCION
DONDE DESARROLLA LA TAREA
Nombre: Universidad Nacional del Sur
Dependencia: Departamento de
Ingeniería
Dirección. Calle: Avda. Alem Nº1253
Ciudad: Bahía Blanca Pcia:Buenos Aires Tel: 0291-4595100
Dirección electrónica:. pbelles@criba.edu.ar
Cargo que ocupa:. Profesor Adjunto
con dedicación exclusiva
5.
DIRECTOR
DE TRABAJOS. (no corresponde)
Apellido y Nombres:
.....................................................................................................................
Dirección. Calle
............................................................................................................................
Ciudad:
................................................................... Pcia:
............................. Tel: .......................
Dirección electrónica:
...................................................................................................................
....................................................... ..................................................
Firma del Director (no corresponde)
Firma del Investigador
Fecha........../.........../.........
6.
EXPOSICION
SINTETICA DE LA LABOR DESARROLLADA EN EL PERIODO.
Entre los diversos trabajos realizados en este período, me referiré en particular a aquellos relacionados con aplicaciones del Método del Elemento Completo (MEC) y del Método de Elementos Finitos (MEF).
Con la extensión y generalización del Método del Elemento Completo (MEC) se abordaron problemas con solución exacta no conocida. En particular se analizó la estabilidad y la dinámica de placas de forma cuadrangular arbitraria con bordes empotrados. Este tema está incluido en el plan de la Tesis de Doctorado en Ingeniería en desarrollo: "Estabilidad y Dinámica de placas planas de formas convexas arbitrarias via una solución generalizada". En todos los casos estudiados se compararon las soluciones obtenidas con los resultados disponibles obtenidos con herramientas numéricas. Por otra parte, se realizaron ensayos experimentales en el Laboratorio de Vibraciones Mecánicas del Departamento de Ingeniería de la UNS.
En lo que respecta específicamente a
la aplicación del MEC, se han explorado diversas alternativas tanto para la
transformación de dominios arbitrarios en dominios rectangulares como para la
integración empleando diferentes técnicas.
Además, en el desarrollo de este trabajo ha sido necesario resolver problemas que se relacionan con las dimensiones de los sistemas de ecuaciones que se manejan y con el gran volumen de transferencia de datos (I/O). Básicamente, las tres etapas del proceso de cálculo que demandan mayor esfuerzo computacional son: a) la generación de matrices densas de grandes dimensiones; b) El cálculo de integrales que combinan series trigonométricas con polinomios de grados elevados, tanto en el numerador como en el denominador; c) la solución de problemas de autovalores en sistemas de grandes dimensiones.
Se espera avanzar en los alcances de la investigación optimizando el trabajo con los equipos PC que se utilizan actualmente ya que incluso en el caso de disponer de memoria de almacenamiento suficiente, los tiempos de cálculo que se requieren para resolver este tipo de problema pueden ser muy elevados.
Obviamente, existen recursos computacionales que permiten abordar estos problemas, pero su utilización no está a nuestro alcance por el momento (software específicos, equipos más potentes, etc). En una etapa posterior, el grupo de investigación que integro tiene previsto continuar trabajando en este sentido con la colaboración de especialistas en técnicas computacionales. Se espera así avanzar en los alcances de la investigación optimizando el trabajo con los equipos PC que se utilizan actualmente.
Por otra parte, con relación a la utilización del método de elementos finitos en la solución de problemas estructurales diversos, se han incorporado dos nuevas líneas de trabajo:
a) Aplicación del MEF para comprobación de modelos homeostáticos experimentales que se construyen y analizan en el ámbito del Departamento de Ingeniería de esta Universidad, más precisamente en el Laboratorio de modelos Estructurales.
b) En colaboración con investigadores del Departamento de Agronomía de esta Universidad se están estudiando modelos numéricos de frutos de girasol. El objeto que se persigue consiste en definir apropiadamente las cualidades histológicas y mecánicas de los que inciden sobre su procesamiento industrial, más precisamente en su aptitud para descascararse durante la extracción de su aceite. Esta línea de trabajo ha interesado a empresas privadas involucradas en la producción de semilla híbrida de este cultivo y a industrias aceiteras nacionales, la mayoría de ellas instaladas en nuestra Provincia. Ello implica que dicha línea de trabajo se encuentra en estrecha armonía con los intereses productivos provinciales y podrá reportar mejoras en el manejo y producción de esta oleaginosa en el mediano plazo. Los principales resultados se han dado a conocer en trabajos publicados en revistas especializadas y comunicaciones a Congresos que se adjuntan con este informe.
TRABAJOS DE
INVESTIGACION REALIZADOS O PUBLICADOS EN ESTE PERIODO.
6.1
PUBLICACIONES.
. A
continuación de cada cita bibliográfica, transcribir el resumen (abstract) tal
como aparece en el trebajo. La copia en papel de cada publicación, se
presentará por separado. A cada trabajo se le asignará un número.
1. “Ensayo sísmico en un laboratorio virtual”
Publicado en
la revista Ingeniería Civil del Centro de Experimentación de Obras Públicas
(CEDEX), Madrid, España. Nº123, pp.53-59. ISSN:0213-8464,
edición trimestral, 2001.
Autores: P.M.Bellés y P.Vicente Legazpi.
Resumen
Se analizan efectos sísmicos sobre una estructura modelo, utilizando un software basado en el método de elementos finitos que permite la simulación de eventos mecánicos. Podría decirse que la estructura es modelada y ensayada bajo acción sísmica en un laboratorio virtual. Se analizó un modelo ya construido en el Simulador Sísmico del Laboratorio Central de Estructuras y Materiales del CEDEX. Es sabido que el análisis experimental dinámico -y más específicamente la simulación mediante mesa sísmica-, es el medio más apropiado para este fin, ya que reproduce correctamente los efectos de inercia y amortiguamiento. Los resultados obtenidos por medio del software de simulación de eventos (MES, de Algor Inc.), se comparan con los del simulador sísmico.
Tipo y grado de participación en el trabajo:
Esta publicación es resultado de los trabajos realizados durante enero y febrero del año 2000, en el Sector de Ingeniería Computacional del Centro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas (CEDEX), Madrid, España. Se realizaron trabajos de investigación sobre cálculo sísmico, más específicamente se realizaron aplicaciones del programa de cálculo ALGOR en la simulación de eventos con referencia al tema mencionado. La primera autora fue invitada para participar en dichos trabajos por el Jefe del Sector de Ingeniería Computacional del CEDEX, Dr. Manuel Pastor Pérez. Su permanencia en Madrid fue financiada por una pasantía otorgada por el Proyecto FOMEC del Departamento de Ingeniería de la Universidad Nacional del Sur.
- “Simulación numérica del
análisis sísmico estático de edificios según INPRES-CIRSOC 103”
Publicado
en Mecánica Computacional Vol. XX, pp.343-350, 2001.
Autores: P.
M. Bellés, H. J. Marcos, S. L. González
Resumen
La mayoría de los códigos vigentes permiten realizar el análisis
sísmico de estructuras resistentes de las construcciones empleando el conceptos
de fuerzas estáticas equivalentes aplicado a sistemas con un grado de libertad.
En particular el Reglamento INPRES-CIRSOC 103 [1], propone métodos basados en
este criterio según las características de regularidad en planta y elevación de
la estructura. En la Publicación Técnica Nº16 de INPRES [2] se incluye el
desarrollo de un ejemplo numérico de
cálculo destinado a orientar a los usuarios del mencionado reglamento, hacia
una correcta interpretación de las prescripciones del mismo.
En el presente
trabajo se analiza un modelo de elementos finitos, de la estructura del ejemplo
y con las cargas propuestas, reproduciendo adecuadamente tanto los parámetros
estructurales como las condiciones de solicitación. Se realiza una comparación
de los resultados obtenidos con el método de elementos finitos con los valores
que proporciona el método de rigidez clásico empleado por el reglamento para el
cálculo de los esfuerzos.
Tipo y grado de participación en el trabajo:
Construcción del modelo para su posterior
análisis con el método de elementos finitos. Análisis y comparación de los
resultados numéricos obtenidos con los presentados en el reglamento.
Supervisión general del trabajo. Elaboración
del informe.
3. “Solución generalizada para un modelo
simplificado de carga de sismo”
Mecánica
Computacional Vol. XX, pp.243-249, 2001.
Autores: P.M.Bellés,
M.B.Rosales y C.P.Filipich
Resumen:
En el
presente trabajo la carga de sismo es modelada con una excitación del soporte
dada por una aceleración variable en el tiempo. Se utiliza el Método del
Elemento Completo (MEC) para encontrar la respuesta dinámica de dos modelos
estructurales: un sistema de un grado de libertad y una viga continua. En ambos
casos se incluye el amortiguamiento del sistema. El MEC es planteado a través
de una ecuación de seudo Trabajos Virtuales utilizando una secuencia
particular. Dicho método ha sido originalmente desarrollado por los autores
para problemas de borde en una, dos y tres dimensiones. En ambos modelos, debe
realizarse una transformación previa del dominio tiempo para resolverlos como
problemas de frontera. Las secuencias utilizadas tanto en el dominio espacial
como temporal son sistemáticamente planteadas y consisten en series
uniformemente convergentes. Los resultados pueden ser obtenidos con precisión
arbitraria. Esto es, se fija un número de dígitos deseados y la cantidad de
términos en las secuencias es incrementado hasta que esa precisión es
alcanzada. Los valores de desplazamiento, velocidad y aceleración son
comparados con el método numérico de "aceleración promedio
constante". También se realizan verificaciones con el software ALGOR de
elementos finitos. La utilización del MEC asegura la convergencia de resultados
y resulta particularmente conveniente, y de allí su nombre, cuando existen
discontinuidades, como en este caso la carga.
Tipo y grado de
participación en el trabajo:
Obtención de resultados
aplicando el MEC y con el método de elementos finitos. Comparación de
resultados. Elaboración del informe.
4. “Influencia
de rigidizadores en vigas metálicas”
Publicado
en: Applied Mechanics in the Americas. Vol. 9. pp. 41-44, 2002.
Autores: P.M.
Bellés, C.P.Filipich y R.E.Rossi.
Resumen
El presente trabajo constituye un paso preliminar en el análisis de la estabilidad (abollamiento) del alma de una viga I, es decir, el estudio de la estabilidad de la configuración plana equilibrada. Dentro de la problemática de la estabilidad del equilibrio, el estudio del abollamiento de placas metálicas rectangulares planas-y solamente refiriéndonos a la inestabilidad elástica-, es uno de los temas que con menos organicidad y precisión abordan los reglamentos con que se cuenta en la República Argentina.
Tanto la DIN 4114 como el CIRSOC 302 y la AISC tienen alguna incoherencia o no son consistentemente completos. Los dos primeros se basan en fórmulas y expresiones provenientes de bibliografías clásicas. Por otro lado, la AISC trabaja prácticamente con expresiones empíricas basadas en experiencias muy válidas, pero que quizás deban ser fundamentadas en mayor medida de lo que están, por una teoría que las enmarque.
Además, cuando se introduce el concepto de rigidizadores para aumentar la carga crítica del paño reforzado, parece no existir un criterio común para el análisis de placas con y sin refuerzos.
Tanto la normativa como los medios de cálculo han evolucionado significativamente en los últimos años y plantean la necesidad de complementar los métodos tradicionales de cálculo con otros más modernos como el MEF, de probada eficacia en numerosas ramas de la ingeniería. Esta crítica, que pretende ser constructiva, justifica pequeños aportes como el del presente trabajo. Se intenta ir generando un panorama que permita al ingeniero argentino fijar un criterio para lograr soluciones seguras y económicas, lo cual siempre es deseable. Como sabemos, esto más se logrará cuanto más se avance hacia un mayor conocimiento de los comportamientos físico-estructurales.
Tipo y grado de participación
en el trabajo:
Construcción y análisis
de los modelos de elementos finitos. Obtención de resultados para los distintos
casos (con y sin refuerzos) aplicando el MEF. Análisis de los resultados y
comparación con las normas vigentes. Elaboración del informe.
5. “Excitación virtual y experimental de vigas
mediante impacto”
Publicado
en: Proceedings de QUANSE 2002
(International Congress on Quality Assessment of Numerical Simulations in
Engineering) CD-ROM, 18 páginas.
Autores: P.M.Bellés, J.L.Pombo , J.M.Miguel y S.La Malfa.
Resumen
En este trabajo se presenta una aplicación de un procesador para cálculo no lineal con elementos finitos (Accupak/VE of Algor). El tipo particular de análisis empleado se denomina Mechanical Event Simulation (MES). Por medio del software empleado puede realizarse análisis de tensiones lineal y no lineal, estático y dinámico. El mismo proporciona información de desplazamientos, tensiones, aceleraciones y velocidades. El Programa Monitor de MES es una poderosa herramienta para producir gráficos de estos resultados en el dominio del tiempo y de la frecuencia. La simulación de eventos es gobernada por la conocida ecuación de movimiento que combina los efectos de fuerzas de inercia, de amortiguamiento y elásticas.
Se estudia el comportamiento de una viga de acero en voladizo bajo carga de impacto, a través del análisis con elementos finitos y ensayos de laboratorio. En lo referente a MES puede decirse que el análisis se aplica a un prototipo virtual (modelo de elementos finitos) que representa al prototipo físico de prueba ensayado en el laboratorio. Se describen la aplicación de MES y del ensayo experimental. Se evalúan y comparan los resultados de la simulación de eventos con los del laboratorio.
Tipo y grado de
participación en el trabajo:
Dirección del trabajo
del becario J.M.Miguel en la elaboración del modelo de elementos finitos y en
la configuración del análisis con Algor. Supervisión de los trabajos de
laboratorio. Análisi y comparación de los resultados numéricos con los
experimentales. Elaboración del informe.
6. “An almost semicentennial formula for a
simple approximation of the natural frequencies of Bernoulli-Euler beams”
Publicado en: Journal of Sound and Vibration (2003),
260(1), 191-194.
Autores:
M.J.Maurizi, P.M.Bellés, H.D.Martín.
Abstract
Even though its applications were rarely discussed, the brief note which
is referred to in the title should be cited in the present investigations on
the subject. The reason is that the mentioned study is probably the earliest
investigation developed on the adoption of approximate formulae for the
determination of frequencies of free transverse vibrations of particularly
restrained beams.
As a part of a program initiated in 1952 by the Structural Research
Laboratory, Department of Civil Engineering, of the University of Illinois
(USA), the professors Newmark and Veletsos [1] pioneered the employment of the
basic formulae that would be of use to structural engineers for to estimate, at
the preliminary design stage, a simple approximation of the natural frequencies in the case of beams
elastically restrained against rotation at the ends.
7. “Modelo
mecánico para el estudio de la fractura de la cáscara de los frutos girasol (Helianthus
annuus L.). Su importancia en el
entendimiento y mejoramiento de la aptitud al descascarado”
Publicado en: Aceites y Grasas (ASAGA). Tomo XIII, Nº1, 232-239, 2003.
Autores: Hernández, L.F., L.I.
Lindstrom y P.M. Bellés.
Resumen
Previo a la
extracción de aceite de girasol, se realiza el descascarado de sus frutos. Este
proceso consiste en separar por medios mecánicos el pericarpio (cáscara) de la
semilla (pepa). La facilidad con que la cáscara se fractura y se separa de la
semilla, definida como la aptitud para el descascarado o AD, incide sobre el rendimiento
industrial de la extracción. La AD depende entre otros factores, de las
características estructurales de los frutos y de las propiedades biomecánicas
de los tejidos que forman el pericarpio.
Con miras
al mejoramiento de la AD, un paso previo para definir un ideotipo de pericarpio
es conocer, en frutos con diferente arquitectura histológica, su respuesta
frente a las tensiones generadas por el proceso de descascarado mecánico.
En este trabajo se describen las principales características del descascarado de los frutos de girasol y se propone un modelado numérico de su pericarpio, el cual puede utilizarse para cuantificar e identificar, para diferentes valores de los principales parámetros estructurales del mismo, la distribución y la magnitud de los estreses que se generan durante el proceso y que producen el colapso de la cáscara. El procedimiento aquí descripto es un componente básico en un protocolo analítico que conduzca al mejoramiento de la AD y que pueda ser utilizado para estudiar en tiempo real la fractura de la cáscara bajo diferentes estados de desarrollo estructural y de propiedades mecánicas de sus tejidos constitutivos.
8. “Mecánica de fractura de la cáscara de girasol (Helianthus
annuus L.)”
Publicado en las Actas de la XI Reunión Latinoamericana y XXIV Reunión Argentina de Fisiología Vegetal, Punta del Este, Uruguay, p. 82, Public. en CD-ROM, Ref. P43, 2002.
Autores:
L.F.Hernández, L.I. Lindström, P.M. Bellés y C.N. Pellegrini.
Nota con referencia a los trabajos identificados con los números 7 y 8:
El tipo y grado de participación en el trabajo consistió básicamente en la elaboración del modelo estructural de elementos finitos que representa a la cáscara de girasol a partir de sus características mecánicas y geométricas. Tanto la etapa de construcción del modelo como la configuración del análisis con el método de elementos finitos fueron realizadas en conjunto con los coautores Hernández y Lindstrom, especialistas en el estudio del girasol. También la interpretación de los resultados fue producto de un trabajo interdisciplinario.
6.2
TRABAJOS
EN PRENSA Y/O ACEPTADOS PARA SU PUBLICACIÓN.
6.3
TRABAJOS
ENVIADOS Y AUN NO ACEPTADOS PARA SU PUBLICACION.
1. “A
three dimensional finite element analysis of the sunflower (Helianthus
annuus L.) fruit under impact and compressive loading. An useful approach
for the understanding and improvement of its hullability”.
Enviado a
ALGOR, Center for Mechanical Design Technology, Finite Element analysis,
Simulation and Optimization Methods. Página WEB: www.algor.com
Autores: L.F. Hernández, L. I. Lindström and P.
M. Bellés
Summary
Before oil extraction the sunflower seeds
are hulled. This process consists in the separation, by mechanical impact, of
the pericarp (also known as “hull”) from the seed. How easily the pericarp can
break and set apart from the seed defines the hullability (H) for a
particular genotype, which affects its industrial performance during oil
extraction. Besides another factors, H mainly depends on the fruit
structural characters and the biomechanical properties of the pericarp.
An analysis of the mechanical
behavior of pericarps showing differences in its histological composition could
be useful to examine its preferred
lines of fracture/weakness, in order to infer the best distribution of its
tissues and to define, for breeding purposes, the best pericarp architecture
for industrial processing.
Using a 3-D finite element approach
we have been able to calculate and visualize the pattern of stresses that are
produced in the pericarp after the fruit impact. The study was made using
mechanical event simulation using a non-linear FE commercial code. The 3-D
model of an entire fruit was designed in terms of strain incompatibilities,
that is, points of contact between two different tissues, parenchyma and
sclerenchyma, that have very different yielding strains.
It was observed that the points of
contact between those tissues, with different mechanical properties, and the
longitudinal parenchymatous rays present in the pericarp were more likely to
mechanically fail. The simulated patterns of failure closely agree with those
observed after subjecting fruits to compressive loads of different magnitudes
and speeds using an INSTRON universal testing machine.
The procedure
described here can be considered the first step of a protocol of analysis
leading to a genetic improvement of H. It
is then proposed that this 3-D FEA model could
be useful to quantify and qualify, under different pericarp structural
parameters, the distribution and magnitude of the stresses generated during the
process that leads to its breakage.
Key
words: Finite element, hullability, hull, modeling,
pericarp, sunflower.
6.4
TRABAJOS
TERMINADOS Y AUN NO ENVIADOS PARA SU PUBLICACION. I
1. “Frecuencias naturales de placas cuadrangulares”
Para ser enviado al VI Congreso Iberoamericano de Ingeníeria
Mecánica, Coimbra, Portugal. A realizarse desde el 15 al 18 de Octubre de 2003.
Resumen aceptado.
Autores: P.M.Bellés, J.L.Pombo y W. Tuckart
Resumen.
El empleo de diversos métodos analíticos y numéricos ha dado respuesta a una gran cantidad de problemas de placas que pueden presentarse en el diseño de estructuras en ingeniería. Sin embargo, la solución analítica clásica de problemas de vibración de placas empotradas está limitada a un reducido número de casos en su aplicación práctica. El objetivo de este trabajo es analizar el comportamiento dinámico de placas empotradas de forma cuadrangular arbitra ria utilizando una solución generalizada denominada MEC.
El MEC es un método variacional directo que requiere proponer un funcional adecuado el cual será extremado mediante secuencias minimizantes apropiadas. Con el método empleado se obtienen soluciones analíticas teóricamente exactas y de precisión numérica arbitraria de frecuencias que significan una contribución original en este tema en el que los bordes empo- trados constituyen una dificultad particular. Las frecuencias de una placa de forma cuadrangu- lar con sus cuatro bordes empotrados fueron calculadas con el MEC y se compararon con los resultados experimentales obtenidos a partir de un modelo físico de la placa construido y ensayado en el Laboratorio de Vibraciones Mecánicas del Departamento de Ingeniería de la Universidad Nacional del Sur. También se presentan los valores de las frecuencias y modos de vibración respectivos, obtenidos con el Método de Elementos Finitos (MEF). La concor- dancia de los resultados analíticos, numéricos y experimentales es altamente satisfactoria.
2. “Dinámica de arcos y anillos circunferenciales gruesos”
El presente trabajo consiste en hallar las
ecuaciones de movimiento para una barra gruesa homogénea de directriz
circunferencial y sección transversal constante, con al menos un plano de
simetría que contiene al arco. Se tienen en cuenta dentro de la Resistencia de
Materiales los aportes flexionales, axil y por corte en la energía de
deformación; los correspondientes a inercias traslacional y rotatoria en la
energía cinética. Se considera además el desplazamiento del eje neutro hacia el
centro de curvatura de acuerdo a la teoría de barras de gran curvatura. Puede
decirse que es una extensión natural de la teoría conocida como vigas
Timoshenko con nuevas complejidades que son inherentes al especial tipo
estructural.
Las ecuaciones de movimiento se hallan a través
del principio de Hamilton, poniéndose de manifiesto cada uno de los aportes que
se tienen en cuenta. Por otro lado para ser coherentes con el teorema aludido
se utiliza para la expresión de la tensión de corte, una obtenida
energéticamente para barras curvas en la Ref[8].
Se presentan ejemplos numéricos de vibraciones
libres que se comparan con los obtenidos por el método de rigidez con elemento
viga de eje recto y con los obtenidos con elementos finitos rectos y curvos.
6.5
COMUNICACIONES.
6.6
INFORMES
Y MEMORIAS TECNICAS.
- TRABAJOS
DE DESARROLLO DE TECNOLOGÍAS.
7.1
DESARROLLOS
TECNOLÓGICOS.
7.2
PATENTES
O EQUIVALENTES.
7.3
OTRAS
ACTIVIDADES TECNOLÓGICAS CUYOS RESULTADOS NO SEAN PUBLICABLES.
- SERVICIOS
TECNOLÓGICOS.
- PUBLICACIONES
Y DESARROLLOS EN:
9.1
DOCENCIA
“Análisis matricial de estructuras de barras rectas”
Departamento de Ingeniería, Universidad Naconal del Sur, Cátedra de Estabilidad III
Autores: P.M. Bellés y V. Jederlinik.
Editado en el segundo cuatrimestre de 2001.
9.2
DIVULGACIÓN
“Earthquake computer
simulation provides more detailed response data than laboratory test results at
a lower cost”
Artículo publicado por Algor Inc., Pittsburg, EEUU (año 2001) en la página WEB de dicha empresa: www.algor.com. Este artículo está basado en el trabajo “Ensayo sísmico en un laboratorio virtual” (Ver 7.1), Publicado en la revista Ingeniería Civil del Centro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas (CEDEX), Madrid, España.
Fue publicado por la empresa que provee el software y soporte técnico empleados para la ejecución del trabajo, contando con el consentimiento de los autores P. Bellés y P. Vicente Legazpi.
10.
DIRECCION DE BECARIOS
Y/O INVESTIGADORES.
- Dirección del alumno de Ingeniería Civil Juan Martín Miguel, beneficiado con la Beca UNS 2001 para alumnos avanzados.
Tema de la beca: Vibraciones transversales y
torsionales de vigas. Utilización del método de elementos finitos.
- Dirección del alumno de Ingeniería Civil Miguel
Conca, beneficiado con la Beca UNS de estímulo al estudio, año 2002.
Tema de la beca: Modelización de estructuras
homeostáticas. Utilización del método de elementos finitos.
- Participación en la dirección, asesoramiento y supervisión de los trabajos desarrollados por alumnos que han sido beneficiados con becas para el proyecto de investigación “Acciones de sismo y viento sobre viviendas y estructuras: simulaciones numéricas con elementos finitos” que dirige la Dra. Marta Rosales.
Minkoff, Darío Roberto. Alumno avanzado de Ingeniería Civil. Beca del Proyecto de Investigación subsidiado por la CGCyT de la Universidad Nacional del Sur. 5 meses. Aprobado en noviembre de 2000.
Marcos, Hernán Javier. Alumno avanzado de Ingeniería Civil. Beca del Proyecto de Investigación subsidiado por la CGCyT de la Universidad Nacional del Sur. 5 meses. Aprobado en noviembre de 2000.
11. DIRECCION DE TESIS.
12.
PARTICIPACION
EN REUNIONES CIENTIFICAS. I
1. “Simulación numérica del análisis sísmico estático de
edificios según INPRES- CIRSOC 103”
Congreso sobre Métodos Numéricos y sus Aplicaciones XII ENIEF 2001, Córdoba, Argentina. Fecha de realización: 30 de octubre-2 de noviembre de 2001.
Autores: P. M. Bellés, H. Marcos y S. González.
Publicado en Mecánica Computacional Vol. XX, pp.343-350.
2. “Solución generalizada parea un modelo simplificado de
carga de sismo”
Congreso sobre Métodos Numéricos y sus Aplicaciones XII ENIEF 2001, Córdoba, Argentina. Fecha de realización: 30 de octubre-2 de noviembre de 2001.
Autores: P. M. Bellés, M. B. Rosales y C.P.Filipich.
Publicado en Mecánica Computacional Vol. XX, pp.243-249.
3. “Influencia de rigidizadores en vigas metálicas”
Seventh Pan
American Congress of Applied Mechanics, PACAM VII. Temuco, Chile. 2-al 4 de
enero de 2002.
Publicado
en Applied Mechanics in
the Americas. Vol. 9. pp.
41-44.
Autores: P. M.
Bellés, C. P. Filipich y R.E.Rossi.
4.
“Excitación virtual y experimental de vigas mediante impacto”
International Congress on Quality Assessment of Numerical
Simulations in Engineering (QUANSE 2002). Fecha de
realización:Abril 9 al 12, 2002, Concepción, Chile. Proceedings
en CDROM, 18 páginas.
Autores:
P.M.Bellés, J.L.Pombo , J.M.Miguel y
S.La Malfa.
5. “Mecánica de fractura de la
cáscara de girasol (Helianthus annuus L.)”
Hernández, L.F., L.I. Lindström, P.M. Bellés y C.N. Pellegrini. 2002.. Actas de la XI Reunión Latinoamericana y XXIV Reunión Argentina de Fisiología Vegetal, Punta del Este, Uruguay, p. 82, Public. en CD-ROM, Ref. P43.
13. CURSOS DE PERFECCIONAMIENTO.
· Mecánica del Continuo. Método del elemento completo.
Curso del
Departamento de Estudios de Posgrado en el Departamento de Ingeniería, UNS.
Prof:
Dr. Ing. C. Filipich, Dra. Ing. M. Rosales
Duración del curso: 36 horas. Año 2001.
· Mecánica del Continuo. Cálculo de esfuerzos dinámicos de elementos estructurales y mecánicos.
Curso del
Departamento de Estudios de Posgrado en el Departamento de Ingeniería, UNS.
Prof:
Dr. Ing. C. Filipich, Dra. Ing. M. Rosales
Duración del curso: 40 horas. Año 2003.
Asistente al Curso Introducción al Diseño Sísmico.
A cargo de: Ingenieros José L. Bustos y Eugenio Seguín. Departamento de Ingeniería UNS. (Duración 15 horas). Desde 21 al 25 de octubre de 2002.
14. SUBSIDIOS RECIBIDOS EN EL PERIODO.
Beneficiada
por el Programa de Incentivos a los Docentes-Investigadores de la Secretaría de
Políticas Universitarias del Ministerio de Cultura y Educación (Decreto
2427/93).
Categoría equivalente de investigación “III” (3). Asignada
en forma automática por cargo en C.I.C.
15. DISTINCIONES O PREMIOS OBTENIDOS EN EL PERIODO.
16. ACTUACION EN ORGANISMOS DE PLANEAMIENTO, PROMOCION O
EJECUCION CIENTIFICA Y TECNOLÓGICA.
17. TAREAS DOCENTES DESARROLLADAS EN EL PERIODO.
Materias curriculares:
· Profesor adjunto dedicación exclusiva, Area 3 -Estabilidad, orientado a Estabilidad III Departamento de Ingeniería, UNS. Cargo obtenido por concurso (diciembre de 1999). La materia corresponde a tercer año de Ingeniería Civil y se dicta anualmente, durante el segundo cuatrimestre.
· Estabilidad I-E, para alumnos de Ingeniería Eléctrica. A cargo del dictado del 50% de la materia durante el primer cuatrimestre de 2001. Evaluaciones de alumnos durante los años 2000 y 2001.
· Elementos finitos: nociones básicas y aplicaciones en ingeniería, materia optativa para el nuevo Plan de Estudios de la Carrera Ingeniería Civil, Dpto. de Ingeniería, UNS. A cargo del dictado del 50% de la materia durante el primer cuatrimestre desde el año 2001 hasta la fecha..
· Mecánica Técnica II, materia de tercer año del nuevo plan de estudios de la carrera Ingeniería Mecánica. A cargo del dictado del 50% de la materia durante el primer cuatrimestre desde el año 2003.
Dictado de cursos extracurriculares y de posgrado:
· Elementos finitos: nociones básicas y aplicaciones en ingeniería. Curso de actualización ( 32 horas), Dpto. de Ingeniería, UNS. A cargo del dictado del 50% del curso durante el primer cuatrimestre.
· Método de elementos finitos en mecánica del sólido. Curso de posgrado acreditado para alumnos de posgrado del Departamento de Ingeniería ( 52 horas), Dpto. de Ingeniería, UNS. A cargo del dictado del 50% del curso durante el primer cuatrimestre del año 2001.
El tiempo demandado por las tareas docentes oscila entre 15
y 20 horas semanales ya sea que se trate del 1º ó 2º semestre
18. OTROS ELEMENTOS DE JUICIO NO CONTEMPLADOS EN LOS TITULOS ANTERIORES.
· Coordinadora Titular del Area 3- Estabilidad, Departamento de Ingeniería, UNS. Desde mayo de 1998 hasta mayo 2002.
· Coordinadora Suplente del Area 3- Estabilidad, Departamento de Ingeniería, UNS. Desde mayo de 2002.
· 7º Muestra Informativa de Carreras de Nivel Superior en Bahía Bllanca. Participación en la organización, coordinación y atención del stand del Departamento de Ingeniería, UNS. Septiembre de 2001.
· Miembro de la Subcomisión de Ingeniería Civil a los efectos de la Acreditación de Carreras de Grado – Ingeniería – CONEAU; convocatoria voluntaria 2002-2003. Resolución CDI 230/2002.
19. TITULO Y PLAN DE TRABAJO A REALIZAR EN EL PROXIMO PERIODO.
Título: “Estabilidad y Dinámica de Elementos
Estructurales”
En el plan de trabajo se han subdividido los temas según el siguiente detalle:
I. Dinámica estructural de placas de forma no rectangular con el método variacional (desarrollado originalmente en el grupo) denominado Método del Elemento Completo (MEC). Avance y profundización del desarrollo y la aplicación del MEC a dominios de forma convexa arbitraria a través de transformaciones adecuadas. Comparación de los resultados del MEC (frecuencias y formas modales) con los del Método de elementos Finitos (MEF) y también con otras teorías y métodos de cálculo.
II. Dinámica de arcos. Empleo de técnicas analítico-numéricas y experimentales aplicadas al estudio de vibraciones naturales de anillos y arcos simétricos y no simétricos. Comparación de los resultados obtenidos por métodos analíticos con los de análisis experimentales .
III. Aplicación del MEF: comprobación de modelos homeostáticos experimentales que se construyen y analizan en el Laboratorio de Modelos Estructurales del Departamento de Ingeniería de esta Universidad. Planteo de los modelos computacionales. Caracterización de las propiedades constitutivas de los materiales empleados. Simulaciones numéricas con utilización de software de elementos finitos. Comparación con resultados de modelos físicos.
IV. Aplicación del MEF: en colaboración con investigadores del Departamento de Agronomía de esta Universidad se continuarán estudiando modelos numéricos de frutos de girasol. El objeto que se persigue consiste en definir apropiadamente las cualidades histológicas y mecánicas de los que inciden sobre su procesamiento industrial, más precisamente en su aptitud para descascararse durante la extracción de su aceite. Esta línea de trabajo ha interesado a empresas privadas involucradas en la producción de semilla híbrida de este cultivo y a industrias aceiteras nacionales, la mayoría de ellas instaladas en nuestra Provincia. Ello implica que dicha línea de trabajo se encuentra en estrecha armonía con los intereses productivos provinciales y podrá reportar mejoras en el manejo y producción de esta oleaginosa en el mediano plazo. Los principales resultados se han dado a conocer en trabajos publicados en revistas especializadas y comunicaciones a Congresos que se adjuntan con este informe
V. Utilización de la Simulación de Eventos del código Algor para problemas simples de sismo. Entrenamiento en su uso en relación con este tema específico. Recopilación bibligráfica y antecedentes de trabajos relacionados con sismo y simulaciones numérico-computacionales. Desarrollo de modelos computacionales (estructura y cargas). Evaluación de la performance del código Algor en problemas de sismo.
Metodología de trabajo:
Planteo de modelos matemáticos. Aplicaciones de formulaciones variacionales y energéticas a problemas de estabilidad y dinámica, en sistemas dinámicos con diversas complejidades.
Empleo de métodos numéricos y análisis experimental aplicados al análisis de sistemas mecánicos vibrantes.
Los temas de investigación propuestos tienen como producto final publicaciones en revistas y en congresos de la especialidad. Eventualmente podrían resultar en recomendaciones para reglamentaciones en Ingeniería
Infraestructura disponible:
Las tareas se desarrollarán principalmente en el Área de Estabilidad del Departamento de Ingeniería y también en el Departamento de Agronomía de la Universidad Nacional del Sur.
En los temas estabilidad y dinámica estructural se dispone de una amplia bibliografía de apoyo. Además, en el Área de Estabilidad se adquieren varias revistas científicas de la especialidad o relacionadas. La Universidad tiene una biblioteca central con acceso informático así como el sistema de información SCI. Su hemeroteca adquiere colecciones relacionadas con los temas incluidos en este plan de trabajo.
Para las tareas específicas de simulación numérica se cuenta con computadoras personales tipo IBM compatibles.
El Área posee una licencia académica del software ALGOR 12 y documentación auxiliar.