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Columna de suelo

Wednesday 27 July 2011, by Esteban Saez, PhD

El presente turorial ilustra la creación de una columna de suelo con Salome.
La discretización vertical tiene que ver con la longitud de onda (\lambda) que se desea representar. En general se exige tener al menos 8 a 10 elementos por \lambda. El valor de \lambda queda definido por la velocidad de propagación v y la frecuencia máxima f que se desea representar:

\lambda = \frac{v}{f}

Por ejemplo, considerando una velocidad de unos 200 m/s y una frecuencia máxima deseada de 20 Hz, la longitud de onda mínima será del orden de 10 m y por lo tanto el tamaño máximo del elemento debe ser del orden de 1m.

Para este tutorial supondremos una columna de suelo de 5m de altura. Empleando los valores del ejemplo, se determinó que una malla de elementos de máximo 0.25m en la dirección de propagación es suficiente para representar hasta 30Hz.

En el módulo Geometry se comienza generando un par de puntos, en las coordenadas (0,0,0) y (0,5,0) (trabajaremos en el plano xy). Luego New Entity->Basic->Point, dos veces para generar los puntos deseados. Luego, se construye una línea New Entity->Basic->Line seleccionando los puntos previamente generados.

A continuación cambiamos al módulo Mesh y vamos a Mesh->Create Mesh. En "Geometry" seleccionamos línea creada y definimos el algoritmo 1D como "Wire discretisation", en "Hypothesis" seleccionamos 20 segmentos (5/20=0.25) equidistantes. Luego Compute y se obtendrá algo similar a lo siguiente:

Para generar el perfil de suelo podemos extender esta malla en la dirección horizontal (x). Para ello en Mesh->Extrusion, seleccionamos la malla 1D que acabamos de crear y le damos un valor arbitrario en x, por ejemplo 1m, Apply y se obtiene la malla deseada:

Para el ejemplo, conviene definir una serie de grupos de elmentos y malla: Mesh->Create group

  • Face: todos los elementos sólidos conforman el grupo "SUELO"
  • Edge: el borde inferior (y=0) se denomina como "ABSOR" para emplear elementos absorbentes.
  • Node: se genera un grupo "SUPER" que contiene los dos nodos superficiales y que se empleará para imponer el esfuerzo vertical. Conviene generar un segundo grupo "PERFIL" que contiene todos los nodos de uno de los bordes laterales del mallado (izquierdo o derecho) que permitirá comparar los resultados con la solución teórica.

Una vez completado los pasos anteriores, sobre la malla generada, botón derecho y Export to MED file.

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