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Contribuciones tempranas al estudio del fenómeno actualmente conocido como pandeo
Get PDFFil: Godoy, Luis A. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina.Fil: Godoy, Luis A. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.En 1729, el holandés Petrus van Musschenbroek (PvM)l, entonces profesor de la Universidad de
Utrecht, publicó un voluminoso libro conteniendo disertaciones sobre varios tópicos diferentes,
incluyendo magnetismo, tubos capilares, magnitudes terrestres y coherencia de cuerpos firmes.
Al parecer, el libro contiene por primera vez el uso de la palabra "Física" en el sentido que le
darnos en la actualidad. Aquí nos interesa especialmente la sección titulada: "lntroductio ad
cohaerentiam corporum firmorum" (Introducción a la coherencia de cuerpos sólidos), que ocupa
las páginas pp. 421-672, en las que PvM reportó experimentos llevados a cabo principalmente
sobre piezas de madera, a las que sometió a esfuerzos de tracción, flexión y compresión. Para
hacer los experimentos, el autor debió también desarrollar los aparatos de ensayo. Era la primera
vez que se llevaban a cabo, de manera sistemática, ensayos destinados a determinar la resistencia
de piezas en diversas condiciones de carga.Fil: Godoy, Luis A. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina.Fil: Godoy, Luis A. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Respuesta dinámica no lineal de sistemas de comportamiento poscrítico inestable de dos grados de libertad sometidos a cargas impulsivas
Get PDFFil: Ameijeiras, Mariano P. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina.Fil: Godoy, Luis A. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología; Argentina.Fil: Godoy, Luis A. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina.En los últimos años, los problemas debidos a acciones impulsivas actuando sobre sistemas de comportamiento poscrítico inestable atrajo la atención de investigadores debido a accidentes ocurridos en tanques de almacenamiento de petróleo sometidos a ondas provenientes de explosiones. Los criterios de determinación de carga crítica dinámica en sistemas de bifurcación inestable sometidos al tipo de eventos en los cuales las acciones alternan sus valores en intervalos muy cortos de tiempo (como cargas sísmicas) o en caso de cargas de muy corta duración (del orden de milisegundos) debidas a explosiones externas no han sido aún establecidos. Un análisis del estado del arte muestra trabajos con soluciones para carga tipo escalón (por ejemplo, criterios de Budiansky-Roth, Hoff-Hsu y Simitses); sin embargo surgen problemas en la identificación de cargas de pandeo dinámico para los casos impulsivos. Este trabajo establece bases para avanzar sobre el problema de inestabilidad dinámica para sistemas de punto límite y bifurcación inestable. Para ese fin, se integran las ecuaciones no lineales de movimiento de un sistema de dos grados de libertad con comportamiento poscrítico similar al de una cáscara. Luego se determinan y analizan los resultados para distintas condiciones de carga cuyos resultados estáticos se comparan con publicaciones existentes. Con el criterio propuesto, se determina la inestabilidad dinámica del sistema bajo estudio. Finalmente se establecen conclusiones y se muestran ideas de desarrollos a futuro.http://www.cimec.org.ar/ojs/index.php/mc/article/viewFile/4967/4899Fil: Ameijeiras, Mariano P. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina.Fil: Godoy, Luis A. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología; Argentina.Fil: Godoy, Luis A. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina.Ingeniería Civi
Breve reseña de la investigación en Ingeniería en la Universidad Nacional de Córdoba
Get PDFEn este trabajo se traza una reseña breve de las investigaciones llevadas a cabo por profesores de la FCEFyN en áreas de Ingeniería, desde la creación de la Escuela de Ingeniería hasta aproximadamente 1975. La motivación del trabajo ha sido el 400 aniversario de la Universidad Nacional de Córdoba, lo que generó un tiempo de reflexión sobre la investigación en todos los ámbitos universitarios, en este caso concentrándonos en las Ingenierías. Para la reseña se han establecido (arbitrariamente) como periodos los que se inician a partir la creación de la Escuela de Ingeniería (1879), entre 1883 y 1918, la Reforma Universitaria de 1918, el periodo entre la Reforma y 1945, la década 1945-1955, y finalmente las dos décadas entre 1955 y 1975.Fil: Godoy, Luis Augusto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentin
Influencia de imperfecciones en el análisis de estabilidad de tanques frente a acciones debidas a explosiones
Get PDFFil: Ameijeiras, Mariano P. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina.Fil: Godoy, Luis A. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología; Argentina.Los accidentes ocurridos en granjas de tanques de almacenamiento de petróleo (Buncefield,
UK, 2005; Bayamón, Puerto Rico, 2008; Fujian, China, 2015; Shandong, China, 2015 y muchos otros)
han intensificado el interés en el análisis de la respuesta estructural de cáscaras cilíndricas de pared
delgada sometidas a los efectos de explosiones. La comprensión del problema requiere el estudio de la
acción explosiva (su intensidad, distribución y duración) y del tanque.http://www.cimec.org.ar/ojs/index.php/mc/article/viewFile/5447/5419Fil: Ameijeiras, Mariano P. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina.Fil: Godoy, Luis A. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología; Argentina.Ingeniería Estructura
On the mechanics of thermal buckling of oil storage tanks
No full textThis paper addresses the thermal buckling behavior of tanks having a fixed roof, as employed to store fuel in the oil industry. The study is performed based on finite element analyses of the shell, including linear analysis, linear bifurcation analysis, and geometrically and constitutive nonlinear analysis, in order to elucidate the mechanics of stress redistribution at pre-buckling and buckling states. Based on previous works, the roof is modeled as a conical shell with an equivalent uniform thickness. The results show that the stress field due to a uniform temperature around the circumference is considerably different from that obtained for a non-uniform field as modeled in cases of temperatures due to an adjacent fire: Under uniform temperatures around the circumference the shell does not provide vertical restrain and buckling is dominated by hoop action; whereas displacement constraints are present under a non-uniform temperature, leading to buckling dominated by meridional stresses. Contrary to what has been suggested, the tank under uniform temperature cannot be taken as an upper bound to the buckling of a tank under an adjacent fire. In the evaluation of critical temperatures, the influence of geometric relations H/D (height to diameter) and R/t (radius to thickness) are independent of each other. It is shown that the problem is not imperfection-sensitive. Finally, thermal buckling mode and critical temperatures are strongly dependent on the H/D ratio of the cylindrical shell.</p
Respuesta no lineal de tanques de almacenamiento de petróleo frente a cargas debidas a explosiones
Get PDFFil: Ameijeiras, Mariano P. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina.Fil: Godoy, Luis A. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina.Fil: Godoy, Luis A. Universidad Nacional de Córdoba. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.En este trabajo se estudian los efectos debidos a explosiones sobre tanques de almacenamiento de petróleo usando modelación computacional. El trabajo abarca el análisis estructural del tanque y la implementación de una metodología para construir impulsos simplificados triangulares y de duración e intensidad variable según la coordenada meridional del tanque, basados en estudios experimentales llevados a cabo sobre un tanque rígido a escala reducida, abierto superiormente, e instrumentado para medir presiones e impulsos producidos por una explosión controlada. Las mediciones han permitido establecer un mapa de acciones con su correspondiente variación en el tiempo, de manera de poder trabajar en forma secuencial sobre la respuesta de la estructura bajo estos estados de presiones dinámicas. El análisis estructural consiste inicialmente en determinaciones del comportamiento no lineal estático con presiones equivalentes (igual distribución a las obtenidas por ensayos pero aplicadas estáticamente). Luego se realizan análisis de bifurcación a partir de una trayectoria fundamental lineal (LBA), análisis estáticos no lineales de seguimiento de la trayectoria de equilibrio (Riks) y finalmente, se evalúan los resultados anteriores frente a la respuesta dinámica no lineal bajo cargas escalón y de pulso explosivo con métodos numéricos implícitos y amortiguamiento de Rayleigh. El criterio de pandeo dinámico usado es el desarrollado originalmente por Budiansky y Roth. Debido a que se encuentran diferencias significativas con respecto a otros casos de carga bajo acciones dinámicas no lineales, se hacen modelaciones que varían la duración de la carga aplicada, yendo desde una carga escalón hasta cargas triangulares de tiempos de duración decrecientes hasta el orden de duración de los pulsos explosivos. Los resultados indican que hay tres regiones de respuesta de acuerdo a la duración de la carga, variando desde problemas dominados por inestabilidad tipo Budiansky-Roth hasta problemas controlados por el impulso aplicado.Fil: Ameijeiras, Mariano P. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina.Fil: Godoy, Luis A. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina.Fil: Godoy, Luis A. Universidad Nacional de Córdoba. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Ingeniería Estructura
Navier type exact analytical solutions for vibrations of thin-walled shallow shells with rectangular planform
No full textExact analytical solutions for the free vibrations of Thin-Walled shallow shells are presented in this work. The shells considered have rectangular planform and two principal constant curvatures. Past treatment of this problem included only one possible case of boundary conditions, and was limited to symmetric modes only. The new solutions address six different cases of in-plane and out-of-plane boundary conditions, and provide an interesting insight into the dynamics of such shells. The formulation may be applied to cylindrical, spherical, elliptical paraboloidal, and hyperbolic paraboloidal shallow shells. Previous works in this field have not addressed the present boundary conditions in exact analytical form.Fil: Eisenberger, M.. Technion - Israel Institute of Technology; IsraelFil: Godoy, Luis Augusto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología; Argentin
A penalty approach to obtain lower bound buckling loads of imperfection-sensitive shells
Get PDFFil: Godoy, Luis A. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Godoy, Luis A. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Departamento de Estructuras; Argentina.Fil: Jaca, Rossana C. Universidad Nacional del Comahue. Facultad de Ingeniería. Departamento de Ingeniería Civil; Argentina.Fil: Sosa, Eduardo M. West Virginia University. Civil and Environmental Engineering Department; Estados Unidos.Fil: Flores, Fernando G. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Flores, Fernando G. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Departamento de Estructuras; Argentina.The strategy of Reduced Stiffness (or Reduced Energy) Analysis, in which selected energy components are
eliminated to account for mode interaction and imperfection-sensitivity in a simplified way, was developed by Croll and co-workers since the early 1980s. This physical interpretation allows the formulation as an eigenvalue problem, in which the eigenvalue (critical load) is a lower bound to experiments and to nonlinear incremental analysis. This paper considers the computational implementation of
both reduced stiffness and reduced energy approaches to the buckling of shell structures by means of
perturbation techniques and penalty parameter methods. The structural configurations of interest in this
work are cylindrical shells with or without a roof. The reduced stiffness approach has been implemented
in a special purpose finite element code for shells of revolution, whereas the reduced energy methodology was implemented in a general purpose finite element code. The present results are compared
with geometrically nonlinear analysis including geometric imperfections. Achievements and difficulties
in extending the methodologies to complex problems in engineering practice are highlighted.http://congress.cimne.com/PANACM2015/frontal/doc/EbookPANACM2015.pdfFil: Godoy, Luis A. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Godoy, Luis A. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Departamento de Estructuras; Argentina.Fil: Jaca, Rossana C. Universidad Nacional del Comahue. Facultad de Ingeniería. Departamento de Ingeniería Civil; Argentina.Fil: Sosa, Eduardo M. West Virginia University. Civil and Environmental Engineering Department; Estados Unidos.Fil: Flores, Fernando G. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Flores, Fernando G. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Departamento de Estructuras; Argentina.Ingeniería Estructura
Buckling of vertical oil storage steel tanks: Review of static buckling studies
No full textResearch on the structural behavior and buckling of vertical, aboveground tanks employed to store oil and fuels have significantly increased during the past two decades. Interest in this shell form is related not just to the cost of the infrastructure, but also because failures in cases of accidents or natural disasters may cause huge economic, environmental and social losses. This review concentrates on buckling problems of such tanks under static or quasi-static loads, including uniform pressure, wind, settlement of foundation, and fire. In all cases, buckling is considered as a static process. Attention is given to the load definition in each case, followed by buckling studies under previously defined pressures or temperatures. The structural configuration of tanks is first described in order to understand what is specific about this structural form. Next, the theoretical framework for stability and buckling is briefly described to place each contribution in a wider context. Each loading case is first explained, experiments or case-studies are briefly described, and computational analytical modeling is reviewed; finally, efforts towards improving design are mentioned. Most papers published in the literature have been motivated by wind effects on tanks, but the review shows that other areas, such as thermal buckling under an adjacent fire, are currently receiving increasing attention.Fil: Godoy, Luis Augusto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Estudios Avanzados En Ingeniería y Tecnología. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias exactas Físicas y Naturales. Instituto de Estudios Avanzados En Ingeniería y Tecnología; Argentin
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