Clase Esfuerzos
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ESFUERZOS IN-SITU
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Terminología de Stress (esfuerzos)
• Tectónico: Causado por las fuerzas generadas por
movimiento de las placas tectónicas.
• Gravitacional: Causado por el peso de la sobrecarga
de roca.• Natural: In situ, anterior a obras de ingeniería.
• Regional: En un amplio dominio geológico.
•Local: En un dominio pequeño.
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• Inducido: Esfuerzo natural perturbado por ingeniería.
• Campo Cercano: En región de perturbación por
ingeniería.
• Campo Lejano: Más allá del campo cercano.
• Residual: Esfuerzos causados por actividad tectónica
previa o cambios en la sobrecarga, pero que semantienen actuando (locked-in stress)
• Paleostress: Stress natural previo que no sigue
actualmente actuando.
• Termal: Causado por cambios de Tº
Fuente: ISRM, 2005.
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Esfuerzos Tectónicos
World Stress Map Project:
http://www-wsm.physik.uni-karlsruhe.de
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Estimación de esfuerzo in-situ
• Relación esfuerzo
vertical vs. Profundidad
(sv= g z) actúa bien en
promedio, pero hayfuertes diferencias en
especial a bajas
profundidades.
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Estimación de esfuerzo in-situ
• Igualmente, relación de
esfuerzos horizontal vs.
vertical dada por la
teoría elástica solotiende a cumplirse a
altas profundidades.
0.2 < k < 1 aprox.
vvH k s s
s
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• Sheorey (1994) usando un modelo elasto-termal
describió la variación de k como:
La que se ajusta razonablemente a los datos
medidos. Eh (en GPa) es el módulo promedio de
deformación en la corteza superior medido en
dirección horizontal.
z
E k h1
001.0725.0
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Estado de esfuerzos en dos y
tres dimensiones
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ESFUERZOS INDUCIDOS
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MODELO MATEMATICO
-Equilibrio Limite
-Modelos Continuos
-Modelos Discontinuos
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Esfuerzos alrededor de una excavación circular
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Elementos Finitos
El MEF consiste en un modelo informático del material que es tensado y analizadopara conseguir resultados específicos.
El MEF es un método numérico de resolución de ecuaciones diferenciales
Hay generalmente dos tipos de análisis que son usados en la industria: modelos en
2D y en 3D. Los modelos en 2D conservan la simplicidad y tienden a dar resultadosmenos precisos. El modelo en 3D producen resultados más precisos.
El MEF usa un complejo sistema de puntos llamados nodos que hacen una red
llamada malla, esta malla esta programada para contener el material y las
propiedades de la estructura que definen cómo ésta reaccionará ante ciertas
condiciones de carga.
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1. El continuo se divide, mediante líneas o superficies imaginarias en un
número de elementos finitos.
2. Se supone que los elementos están conectados entre sí mediante un número
discreto de puntos o “nodos”, situados en sus contornos.
3. Se toma un conjunto de funciones que definan de manera única el campo de
desplazamientos dentro de cada “elemento finito” en función de los
desplazamientos nodales de dicho elemento.
4. Estas funciones de desplazamientos definirán entonces de manera única el
estado de deformación del elemento en función de los desplazamientos
nodales.
5. Se determina un sistema de fuerzas concentradas en los nodos.
6. La resolución del sistema anterior permite obtener los desplazamientos en losnodos y con ellos definir de manera aproximada el campo de
desplazamientos en el elemento finito.
7. En la etapa de post proceso se presentan los resultados, generalmente de
forma gráfica para su análisis
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Tipos de análisis ingenieriles
-Análisis estructural
-Análisis vibracional
-Análisis de fatiga
-Los modelos de análisis de transferencia de calor por
conductividad o por dinámicas térmicas de flujo del material o laestructura
Cosmos,Staad, Catia v5 , Cype, Sap2000, Algor, HKS/Abaqus/Simulia, ANSYS ,
AELinux , Elmer, FEAP, FreeFem, OpenFEM , Phase2, Nastran, variantes, NASA)
http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Cosmos_(software)&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Staad.pro&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Catia_v5&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Cypehttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Sap2000&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Algor&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=HKS/Abaqus/Simulia&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/ANSYShttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=CAELinux&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Elmerhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=FEAP&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=FreeFem&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/OpenFEMhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Phase2&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Nastran&action=edit&redlink=1http://feadomain.com/content49.htmlhttp://es.wikipedia.org/wiki/NASAhttp://es.wikipedia.org/wiki/NASAhttp://feadomain.com/content49.htmlhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Nastran&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Phase2&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/OpenFEMhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=FreeFem&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=FEAP&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Elmerhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=CAELinux&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/ANSYShttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=HKS/Abaqus/Simulia&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=HKS/Abaqus/Simulia&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=HKS/Abaqus/Simulia&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=HKS/Abaqus/Simulia&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Algor&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Sap2000&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Cypehttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Catia_v5&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Staad.pro&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Staad.pro&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Cosmos_(software)&action=edit&redlink=1
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GRACIAS