Dinamica de mecanismos flexibles con coordenadas cartesianas y teoria de grandes deformaciones

Resumen

En esta tesis se describe una nueva formulacion para la dinamica de mecanismos flexibles, basada en la utilizacion de coordenadas cartesianas de puntos y componentes de vectores unitarios para definir las orientaciones en el espacio. Se desarrolla un nuevo elemento tipo viga que utiliza estas coordenadas y que tiene en cuenta las no linealidades geometricas. Se presenta la relacion desplazamiento-deformacion correspondiente. Esta formulacion conduce a expresiones extremadamente sencillas para las ecuaciones del movimiento. La matriz de masas en las variables dependientes es simetrica, constante y tiene una estructura muy dispersa. Se utiliza el metodo de los penalizadores para introducir las restricciones en las ecuaciones del movimiento. A continuacion se emplea el metodo newmark para integrar numericamente las ecuaciones del movimiento. Se describe una formulacion recursiva como una alternativa para establecer las ecuaciones del movimiento de forma mas eficiente. Se presentan diversos ejemplos en los que la viga no lineal de timoshenko se comporta correctamente, incluso cuando los desplazamientos elasticos son grandes. Finalmente, se proporcionan los tiempos de calculo requeridos para la resolucion de los ejemplos.