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Aplicación de la ecuación integral de contorno axisimétrica para elasticidad y termoelasticidad Bem axisymmetric formulation for elasticity and thermoelasticity

Keywords: elementos de contorno , simetría axial , elasticidad , soluciones fundamentales , termoelasticidad , conductividad térmica , Boundary element , axisymmetry , elasticity , fundamental solutions , thermoelasticity , thermal conductivity

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Abstract:

Para el tratamiento de problemas con simetría axial, la ecuación integral de contorno para elasticidad y/o termoelasticidad en 3D sufre una transformación de coordenadas y un proceso de integración adicional para generar las soluciones axisimétricas requeridas. Este trabajo presenta la implementación de las soluciones axisimétricas para el estudio de problemas definidos en un medio elástico-lineal, isótropo, homogéneo y en régimen estacionario, en un código de Elementos de Contorno multi zona. Las expresiones analíticas de las soluciones y el desarrollo asintótico de las mismas fueron extraídas de la literatura. Para mantener un alto grado de exactitud en la solución usando elementos lineales isoparamétricos, algunos términos singulares contenidos en la ecuación integral de contorno fueron integrados analíticamente. La nueva herramienta es aplicada a diferentes ejemplos con solución analítica conocida, cotejando los resultados y comprobando la precisión y eficacia del código Dealing with axisymmetric problems involves a co-ordinate transformation system and additional integration process of the well-known classic boundary integral equation for 3D elasticity and thermoelasticity theories. An axisymmetric boundary element formulation is implemented in a steady-state framework for multi-domain elastic, isotropic and homogeneous problems. The fundamental solutions and their singular behaviour were taken from available literature. In order to obtain a high accuracy in the solution, employing continuous linear elements, some singular terms appearing in the boundary integral equation have been integrated analytically. Several numerical examples are provided to illustrate de versatility of this approach for practical engineering problems

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