Expansión de las capacidades de un programa de visualización de resultados para programas de simulación numérica mediante el método de los elementos finitos

Abstract

En este trabajo se lleva a cabo la expansión de las capacidades de un programa visualizador de resultados obtenidos de un programa de simulación numérica mediante el método de los elementos finitos. Esta expansión consistió en triangular los elementos existentes, cuadriláteros de cuatro (4) nodos y hexaedros de ocho (8) nodos con los que solo trabajaba el programa visualizador original, e implementar y triangular los elementos adicionales con los cuales trabaja el simulador numérico, que son el cuadrilátero de ocho (8) nodos en el caso bidimensional y el hexaedro de veinte (20) nodos en el caso tridimensional. Con la finalidad de mejorar la visualización de resultados, esto porque los elementos triangulares son figuras geométricas más simples que los cuadriláteros y permiten solventar limitaciones que impone la visualización con elementos cuadriláteros. Estos objetivos se llevaron a cabo analizando el código del visualizador original, desarrollando un algoritmo de triangulación para los elementos existentes, e incorporando a este programa instrucciones que permiten el manejo de los nuevos elementos y su triangulación. La comprobación del funcionamiento del programa visualizador se hizo a través de la aplicación de análisis numérico a piezas de calibración y piezas reales, de las cuales sus mallas fueron desarrolladas en este trabajo.

In this work is carried out the expansion of the capabilities of a program which displays results of a program of numerical simulation using the method of finite elements. This expansion consisted in making triangles of existing elements, quadrangles of four (4) nodes and hexahedrons of eight (8) nodes with which only worked the original displayer program, and consisted in implementing and making additional triangular elements with which works the numerical simulator, which are the quadrilateral of eight (8) nodes in the two dimensional case and the hexahedron of twenty (20) nodes in the three-dimensional case. In order to improve the display of results, this because the triangular elements are geometric figures simpler than may be quadrangles, and they allow solving constraints imposed by the visualization with elements quadrangles. These objectives were carried out by analyzing the code of the original displayer, developing an algorithm for triangulation of existing elements, and incorporating instructions to the program that enable the handling of the new elements and their triangulation. The verification of the displayer program’s operation was made through the implementation of numerical analysis to the calibration parts and actual pieces, of which their meshes were developed in this work.