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• A general procedure ofr deriving thin plate bending elements with one degree of freedom per node

  E. Oñate, M. Cervera

  (1993). Research Report, Nº PI32

  
  

  Abstract

  A general methodology for deriving thin plate bending elements with a single degree of freedom per node is presented. The formulation is based on the combination of a standard C₀ finite element interpolation for the deflection field with an independent approximation of the curvatures which are expressed in terms of the deflection gradient along the sides using a finite volume-like approach. The formulation is particularized for the simplest element of the family, i.e. the three node triangle with three degrees of freedom. The potential of the new element is shown through different examples of application.

  Abstract
  A general methodology for deriving thin plate bending elements with a single degree of freedom per node is presented. The formulation is based on the combination of a standard [...]

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• A simple triangular element for thick and thin plate and shell analysis

  E. Oñate, F. Zárate, F. Flores

  (1993). Research Report, Nº PI33

  
  

  Abstract

  A new plate triangle based on Reissner–Mindlin plate theory is proposed. The element has a standard linear deflection field and an incompatible linear rotation field expressed in terms of the mid‐side rotations. Locking is avoided by introducing an assumed linear shear strain field based on the tangential shear strains at the mid‐sides. The element is free of spurious modes, satisfies the patch test and behaves correctly for thick and thin plate and shell situations. The element degenerates in an explicit manner to a simple discrete Kirchhoff form.

  Abstract
  A new plate triangle based on Reissner–Mindlin plate theory is proposed. The element has a standard linear deflection field and an incompatible linear rotation field [...]

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• Utilisation de maillages adaptatifs dans un processus d'optimisation de formes en aérodynamique

  G. Bugeda, D. Joannas, E. Oñate

  (1993). Research Report, Nº PI34

  
  

  Abstract

  L’objet de ce rapport est de presenter l’approche choise par le CIMNE afin d’optimiser des forms, dans le cadre des équations du potentiel incompressible portant. Plus précisément, nous nous intéresserons ici à étudier l’influence de la partie “maillage adaptatif” sur la convergence globale d’un problème d’optimisation de formes. Les formes à optimiser sont des profils d’ailes d’avions (dimension 2). L’approche retenue utilice paramétrisation des formes considérées par des B-splines. Chaque domaine de calcul est alors discrétisé à l’aide d’un algorithme de maillage classique appelé méthode frontale avancée. Afin de definir à l’avance la taille des éléments de la d’erreur pour la solution des équations du potentiel incompressible (c’est l’influence de la précision requise pour cet estimateur, sur la convergence globale du processus, que nous étudierons). Enfin, on écrit le problème de reconstruction sous la forme d’un problème de minimisation, résolu par une méthode de quasi-Newton où le gradient de la fonctionnelle à minimiser est calculé exactement.  

  Abstract
  L’objet de ce rapport est de presenter l’approche choise par le CIMNE afin d’optimiser des forms, dans le cadre des équations du potentiel incompressible [...]

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• Evaluación de diferentes elementos finitos basados en la teoría de láminas de Simó

  F. Flores, E. Oñate

  (1993). Research Report, Nº PI38

  
  

  Abstract

  En este trabajo se presenta la evaluación de varios elementos basados en la teoría de láminas desarrollada por Simó y colaboradores [1-5]. Se ha implementado una versión simplificada del elemento de cuatro nodos y varios elementos triangulares. Los estudios se refieren principalmente al comportamiento no lineal geométrico dentro de una formulación lagrangeana total. Se presentan también algunos ejemplos con comportamiento no lineal material.  

  Abstract
  En este trabajo se presenta la evaluación de varios elementos basados en la teoría de láminas desarrollada por Simó y colaboradores [1-5]. Se ha [...]

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• Análisis dinámico de estructura de láminas y vigas

  F. Flores, E. Oñate

  (1993). Research Report, Nº PI39

  
  

  Abstract

  En este trabajo se realiza inicialmente un resumen teórico de las teorías de láminas y vigas desarrolladas por Simo y colaboradores [2-6,12-15]. Luego se presentan un elemento cuadrilátero y 4 elementos triangulares adecuados para el análisis no lineal geométrico y material en régimen dinámico. Se presentan también un elemento de viga y se propone un criterio de fluencia en esfuerzos generalizados. Se muestran algunos ejemplos del comportamiento de los elementos y la teoría subyacente, incluyendo problemas de contacto entre cuerpos deformables. Finalmente se presentan una metodología para la compatibilización de desplazamientos entre elementos de láminas, vigas y sólidos que permita el análisis de estructuras compuestas sin necesidad de elementos transición entre diferentes elementos y maneje rigidizadores excéntricos.   

  Abstract
  En este trabajo se realiza inicialmente un resumen teórico de las teorías de láminas y vigas desarrolladas por Simo y colaboradores [2-6,12-15]. Luego [...]

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• Finite element analysis of hot rolling processes

  O. Soto, E. Oñate, R. Codina

  (1993). Research Report, Nº PI40

  
  

  Abstract

  The numerical simulation of hot rolling forming processes is very important for the metallurgic industry. This is an efficient and economic tool to simulate the rolling process and to predict the evolution of some parameters like the velocity field, temperatures, strains, stresses and rolling forces. In this way, computer simulations are becoming a necessary tool in the design and optimization of hot rolling processes [2,3,4,5,21,25,26,27]. In this publication an incompressible flow based formulation to simulate hot rolling processes is presented. First, some theorical aspects about the process are shown as well as numerical solution using the finite element method. Finally, some numerical examples are presented.  

  Abstract
  The numerical simulation of hot rolling forming processes is very important for the metallurgic industry. This is an efficient and economic tool to simulate the rolling process [...]

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• SLAP: Programa para modelado numérico de procesos de esterolitografía utilizando el método de los elementos finitos.

  G. Lombera, G. Bugeda, M. Cervera, E. Oñate

  (1994). Research Report, Nº PI47

  
  

  Abstract

  Dentro de todos los procesos denominados “Rapid Prototyping”, se presenta en esta publicación el denominado estereolitografía. Estos procesos cuyo origen se remontan a fines de la década de los ochenta, poseen un gran interés por parte de las industrias, dado que posibilitan a la fabricación de piezas en tiempos muy inferiores a los obtenidos por los métodos tradicionales y una gran versatilidad en cuanto a materiales y formas utilizadas. Las máquinas actualmente existentes en el mercado generan de forma automática la pieza a partir de su representación geométrica en un ordenador. El modelado numérico del proceso se justifica por la necesidad de poder predecir la geometría final de la pieza con el objeto de realimentar el proceso variando los parámetros de control, con el fin de obtener la pieza deseada con la mayor precisión posible. En esta publicación se presenta un resumen de las posibilidades del programa “SLAP” desarrollado en el CIMNE (Centro Internacional de Métodos Numéricos en Ingeniería) para simular mediante el método de los Elementos Finitos procesos de fabricación de prototipos por estereolitografía. Asimismo, se presentan las instrucciones para la utilización práctica del programa y algunos ejemplos de aplicación.  

  Abstract
  Dentro de todos los procesos denominados “Rapid Prototyping”, se presenta en esta publicación el denominado estereolitografía. Estos procesos cuyo [...]

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• Derivation of the secant stiffness matrix for non linear finite element analysis of solids and trusses

  E. Oñate

  (1994). Research Report, Nº PI49

  
  

  Abstract

  In this paper the general non symmetric parametric form of the incremental secant stiffness matrix for nonlinear analysis of solids using the finite element method is derived. A convenient symmetric expression for a particular value of the parameters is obtained. The geometrically nonlinear formulation is based on a Generalized Lagrangian approach. Detailed expressions of all the relevant matrices involved in the analysis 3D solids are obtained. The possibilities of application of the secant stiffness matrix for nonlinear structural problems including stability, bifurcation and limit load analysis are also discussed. Examples of application are given for the nonlinear analysis of pin joined frames.  

  Abstract
  In this paper the general non symmetric parametric form of the incremental secant stiffness matrix for nonlinear analysis of solids using the finite element method is derived. [...]

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• 3D finite element computations for viscous aerodynamic flows around automobiles

  T. Fischer, J. Canet, O. Fruitos, E. Oñate

  (1994). Research Report, Nº PI50

  
  

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• Petrov-Galerkin methods for the transient advective-diffusive equation with sharp gradients

  S. Idelsohn, J. Heinrich, E. Oñate

  (1994). Research Report, Nº PI51

  
  

  Abstract

  A Petrov–Galerkin formulation based on two different perturbations to the weighting functions is presented. These perturbations stabilize the oscillations that are normally exhibited by the numerical solution of the transient advective–diffusive equation in the vicinity of sharp gradients produced by transient loads and boundary layers. The formulation may be written as a generalization of the Galerkin Least‐Square method.

  Abstract
  A Petrov–Galerkin formulation based on two different perturbations to the weighting functions is presented. These perturbations stabilize the oscillations that are normally [...]

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