Mecanismos flexibles (MBS+FEM)

Información general

Los simuladores de mecanismos permiten predecir el comportamiento cinemático y dinámico de una gran variedad de sistemas multicuerpo en todas las etapas del proceso de diseño, desde la etapa de concepto a la de prototipo. En cualquiera de éstas etapas, éste tipo de análisis es una herramienta de gran valor, proporcionando al ingeniero suficiente cantidad de datos para estudiar la influencia de diferentes parámetros.

El enfoque tradicional de los simuladores es considerar todos los cuerpos que componen el mecanismo como sólidos rígidos indeformables. Pero existen un gran número de aplicaciones en la ingeniería en los que se hace necasario el considerar mecanismos de cuerpos deformables. Aplicaciones de éste tipo se pueden encontrar en la industria de automoción, aeronáutica, espacial, robótica, etc.

Esta línea de investigación se centra en el desarrollo de programas de aplicación de análisis de sistemas mecánicos discretos incluyendo éstos de forma adicional la simulación de cuerpos deformables haciendo uso de métodos de elementos finitos, además de técnicas especiales de resolución de sistemas de E.D.O. De esta forma se pretende ampliar tanto las técnicas de análisis de mecanismos discretos (MBS) como las de Elementos Finitos (MEF), proporcionando una técnica de simulación global que combine las dos.

Investigadores

• Juan C. García Orden
• José M. Goicolea
• Juan J. Arribas
• Ignacio Romero

Publicaciones relacionadas

• García Orden, J.C. Analysis of joint clearances in multibody systems. Aceptado en Multibody System Dynamics (Kluwer), June 2004

• Goicolea, J.M., García Orden, J.C. Quadratic and higher-order constraints in energy-conserving formulations in flexible multibody systems . Multibody System Dynamics (Kluwer). Vol. 7, pp. 3-29, 2002.

• García Orden, J.C., Goicolea, J.M. An energy-momentum algorithm for flexible multibody systems with finite element techniques. Computer Assisted Mechanics and Engineering Sciences (Polish Academy of Sciences). Vol.8, pp. 313-324, 2001.

• Goicolea, J.M., García Orden, J.C. Dynamic Analysis of Rigid and Deformable Multibody Systems with Penalty Methods and Energy-Momentum Schemes.  Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering (Elsevier). Vol. 188, issue 4, pp. 789-804, 2000.

• García Orden, J.C., Goicolea, J.M. Conserving properties in constrained dynamics of flexible multibody systems. Multibody System Dynamics (Kluwer). Vol. 4, pp. 225-244, 2000.

• Martínez Calzón, J., Goicolea, J.M., Pozo, C., García Orden, J.C., Ladrón de Guevara, G. Diseño conceptual de la estructura del Gran Telescopio de Canarias, de 10 m de diámetro, para el observatorio del Roque de los Muchachos. Revista de Obras Públicas, no. 3395, pp. 22-31, 2000.

• Tesis doctoral (1999). Dinámica no lineal de mecanismos flexibles mediante algoritmos conservativos. Índice (113.6 KB)

• Energy conserving formulation of non-linear constraints in flexible multibody systems. (J.C. García Orden, José M. Goicolea, J.José Arribas). European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS 2000) 11-14 Septiembre 2000, Barcelona.
• An energy-momentum algorithm for flexible multibody systems with finite element techniques. (J.C. García Orden and José M. Goicolea). II International Workshop of the Trefftz Method. 15-17 September 1999, Sintra, Portugal
• Análisis dinámico de mecanismos flexibles en régimen no lineal (J.M. Goicolea y J.C. García Orden). Congreso argentino de mecánica computacional (MECOM'99) 6-10 de Septiembre de 1999. Mendoza, Argentina
• Non-frictional Contacts in Multibody Dynamics with Conserving Schemes. (J.C. García Orden and J.M. Goicolea). European Conference on Computational Mechanics (ECCM). 31 Agosto - 3 Septiembre. Munich (Alemania), 1999.
• Dinámica No Lineal de Sistemas Multicuerpo Flexibles con Algoritmos Conservativos Energía-Momento. (J.M. Goicolea y J.C. García Orden). IV Congreso de Métodos Numéricos en Ingeniería, Sevilla. 7 al 10 de junio de 1999.
• Conserving Properties in Multibody Dynamics with the Penalty Method (J.C. García Orden, Jose M. Goicolea y J.J. Arribas). IV Congreso Mundial de Mecánica Computacional. Buenos Aires (Argentina), 29 de junio al 2 de julio de 1998.
• Análisis Dinámico de Mecanismos con Cuerpos Rígidos y Deformables mediante el Método de Penalización (J.C. García Orden y J.J. Arribas). Anales de Ingeniería Mecánica. Actas del XII Congreso Nacional de Ingeniería Mecánica. Bilbao, 5 al 7 de Febrero de 1997.
• Análisis de Mecanismos con Cuerpos Rígidos y deformables en Régimen no lineal (J.C. García Orden, J.M. Goicolea y J.J. Arribas). Métodos Numéricos en Ingeniería. Actas del III Congreso de Métodos Numéricos en Ingeniería. Zaragoza, 3-6 de Junio de 1996.

Galería

Todas las películas muestran simulaciones realizadas con el programa de desarrollo propio EPI.

• (Antigua)Movimiento pendular 2D libre. Barra inferior deformable. Realizada con MAPLE. Película MPEG 178 KB
• (Antigua)Movimiento pendular 2D e impacto con pared rígida. Barra inferior deformable. Película MPEG 160 KB
• Impacto de esfera contra pared rígida. Casquete superior rígido, inferior con celosía espacial deformable. Película GIF 116 KB
• Viga de material elastómero en voladizo bajo la acción súbita de la gravedad. Película GIF 920 KB
• Impacto de una placa de material elastómero contra una pared rígida. Película GIF 631 KB
• Impactos múltiples de un prisma de material elastomérico en una cavidad. Película MPEG 2.68 MB
• Peonza. Película MPEG 1.11 MB
• Columpio.Cada cadena está formada por 15 eslabones rígidos articulados entre sí. Película MPEG 3.45 MB
• Vehículo de chasis deformable superando obstáculos alternados. Película MPEG 2.64 MB
• Modelo de tela.  Membrana bajo la acción súbita de la gravedad. Película MPEG 5.5 MB