Modelado computacional por el método de elementos finitos de la dinámica de sistemas con interacción entre fluidos y estructuras elásticas.
Los problemas de interaccion fluido-estructura (IFE) son problemas en los cuales hay un acoplamiento multifsico entre las ecuaciones que rigen la dinámica de estructuras con las ecuaciones de la fluidodinamica. En el presente trabajo se busca desarrollar una herramienta computacional capaz de re...
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| Autor principal: | |
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| Formato: | Tesis NonPeerReviewed |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2018
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/777/1/Alderete_Tommasi.pdf |
| Aporte de: |
| Sumario: | Los problemas de interaccion fluido-estructura (IFE) son problemas en los cuales
hay un acoplamiento multifsico entre las ecuaciones que rigen la dinámica de estructuras
con las ecuaciones de la fluidodinamica.
En el presente trabajo se busca desarrollar una herramienta computacional capaz de
resolver problemas de interacción fluido-estructura en transitorios temporales. Se utiliza
un enfoque immALE para resolver el problema de IFE. El mismo combina propiedades
del método de sólidos inmersos con una formulación de Euler-Lagrange Arbitraria
(ALE). La misma se desarrolla sobre la plataforma general de codificación de elementos
finitos en arquitecturas distribuidas PARGPFEP, desarrollada en el departamento de
Mecánica Computacional del Centro Atómico Bariloche.
Se realiza una descripción del código desarrollado y los fundamentos teóricos en
que se basa el mismo. Luego se presenta una validación de este utilizando casos sencillos
con soluciones conocidas. En primera instancia se simula la deflexión de una viga
en voladizo con una carga concentrada en su extremo libre. Se compara la solución
numérica obtenida con la solución analítica a la cual se arriba aplicando la teoría de
vigas de Euler-Bernoulli. En segunda instancia se simula el flujo pistón en un canal
bidimensional parcialmente obstruido por un obstáculo rectangular elástico. Se compara
la solución obtenida con la solución analítica del problema. En tercera instancia
se simula el flujo incompresible a través de un canal tridimensional obstruido por un
cilindro solido elástico. Para este ultimo caso se evalúa la frecuencia de desprendimiento
de vórtices de Von Karman y se compara la misma con la obtenida mediante correlaciones
empíricas. Finalmente se estudia la influencia de este fenómeno en la estructura
elástica. |
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