Resumen de Formulación de elementos finitos con coordenadas nodales absolutas. Aplicación a mecanismos flexibles

José Luis Escalona Franco , Juana María Mayo Núñez , Jaime Domínguez Abascal

• En esta investigación se presenta una nueva formulación de elementos finitos que puede ser utilizada para el análisis de grandes desplazamientos elásticos o grandes rotaciones de sólidos flexibles, la formulación en coordenadas nodales absolutas. Sus aplicaciones más interesantes son el análisis dinámico de mecanismos flexibles y de estructuras con grandes desplazamientos elásticos. Los elementos no isoparamétricos, que utilizan ángulos infinitesimales de giro como coordenadas nodales, no pueden ser usados para describir movimientos de sólido rígido y dejan de ser efectivos si los desplazamientos debidos a la deformación son relativamente grandes. Este es el caso de elementos tan importantes como vigas y placas. En la formulación en coordenadas nodales absolutas todas las coordenadas se definen respecto a un único sistema global de referencia. No se utilizan ángulos infinitesimales como coordenadas nodales, en cambio se usa la definición matemática de la pendiente. Esta nueva formulación evita los problemas antes mencionados con elementos no isoparamétricos, pudiendo éstos describir el movimiento de sólidos flexibles incluyendo grandes rotaciones o grandes desplazamientos debidos a las deformaciones elásticas. Además presenta muchas ventajas frente a la formulación en sistemas de referencia flotantes, que es actualmente la más conocida y utilizada en el campo de la dinámica de mecanismos flexibles.