A través de la creciente demanda en la construcción en general, se identificó la necesidad de aprovechar los espacios físicos, esto ha llevado al empleo del subsuelo como alternativas para la construcción de diferentes obras; tales como los estacionamientos. La construcción subterránea supone riesgos de asentamientos debido a las condiciones que presentan los espacios a construir. En este sentido, el uso de muros anclados es una alternativa de construcción; este método corresponde a una técnica moderna de construcción y de fundación profunda que actúa como muro de contención y forma parte de la estructura de forma definitiva. En la presente tesis, se evaluará el comportamiento tensión-deformación del anclaje durante el proceso constructivo de los muros anclados mediante el análisis numérico a través de la técnica de elementos finitos, para tal, se utilizará herramientas computacionales disponibles en el mercado. De acuerdo con la información analizada, el presente trabajo se compone en seis capítulos. El capítulo 1, consiste en los antecedentes, la problemática, alcance y objetivos de la tesis; el capítulo 2 explica sobre las estructuras de contención y sus propiedades; en el capítulo 3 se expone los muros anclados, la definición, sus ventajas, las solicitaciones a las que se expone y su proceso constructivo; asimismo, los anclajes: su definición, clasificación y criterios de diseño a considerar; el capítulo 4, describe los métodos de análisis utilizados; el capítulo 5, es la evaluación del caso aplicativo, Hotel Aeropuerto; y el capítulo 6 corresponde a las conclusiones y recomendaciones del trabajo realizado. / Through the growing demand in construction the need to take advantage of physical spaces was identified, this has led to the use of the subsoil as alternatives for the construction of different works; such is the case of the parking lots. The underground construction poses a great risk of settlements due to the conditions that the spaces to be built presently. In this sense, the use of anchored walls is an alternative construction; this method corresponds to a modern construction technique and is a deep foundation that acts as a retaining wall and forms part of the structure in a definitive way. In this thesis, the tension-deformation behaviour of the anchor during the construction process of the anchored walls will be evaluated through the numerical analysis via the finite element technique. For such, computer tools available in the market will be used. According to the information analysed, this work consists of six chapters where chapter 1, consists of the background, the problem, scope, and objectives of the thesis; Chapter 2 related to containment structures and their properties; chapter 3 related to the anchored walls were developed, the definition, its advantages, the solicitations to which it is exposed and its constructive process; besides, the development of the anchors: the definition, classification and design criteria that have to be considered; chapter 4 describe the analysis methods used; Chapter 5 is the evaluation of the application case Airport Hotel project; and chapter 6 corresponds to the conclusions and recommendations of the work developed. / Tesis

Uno de los mayores desafíos en cuanto al manejo de riesgos en las plantas de proceso es el almacenamiento de grandes cantidades de sustancias inflamables que pueden generar incendios, explosiones y proyectiles. Estos incidentes podrían convertirse en disparadores de accidentes de grandes proporciones, causando cuantiosas pérdidas humanas y materiales. Sin embargo, a pesar de la gravedad que pueden alcanzar los sucesos que afectan la integridad de los recipientes la mayoría de los códigos y prácticas recomendadas no incluye el efecto de una deflagración entre sus especificaciones de diseño. Actualmente el estudio de las explosiones y sus consecuencias es cada vez más importante para evaluar los riesgos y desarrollar formas de proteger a las personas y los bienes que puedan ser afectados. El método más preciso para la obtención del perfil de presión de una explosión es la experimentación, sin embargo, este tipo de ensayos tiene muchas limitaciones relativas a la seguridad y los costos involucrados. Por lo tanto, desde este punto de vista, la simulación computacional es un enfoque más apropiado que el método experimental. Además, la simulación puede ser utilizada para investigar más profundamente las características de carga de la explosión que afectan directamente al daño estructural, considerando una amplia gama de posibles escenarios. Con la finalidad de analizar los efectos que producen las ondas de presión originadas en una explosión sobre equipos típicos de la industria como: tanques cilíndricos atmosféricos, y recipientes horizontales a presión, se llevaron a cabo diferentes simulaciones para determinar su comportamiento hasta alcanzar el límite elástico del material (esfuerzo de fluencia). Como herramienta de análisis en este estudio se utilizó el software “Autodesk Simulation Multiphysics” de Autodesk Inc., el cual implementa la resolución utilizando el método de elementos finitos. Los perfiles de las ondas de presión generadas en la explosión fueron simuladas a partir de las ecuaciones planteadas por Larcher (2008), tomando en consideración diferentes valores de masas de TNT equivalente. Para tanques cilíndricos atmosféricos, en todos los casos estudiados se observa que los puntos donde se presentan los mayores esfuerzos coinciden con la zona del perno de sujeción más cercano al eje 90⁰-270⁰. Por otra parte, para alcanzar el esfuerzo de fluencia en recipientes a presión horizontales se requiere una explosión notablemente mayor que en el caso de los tanques atmosféricos. En los recipientes horizontales, los mayores esfuerzos están relacionados con las silletas que lo soportan. Uno de los resultados más interesante de este trabajo es el análisis de los importantes cambios de los esfuerzos al modificar el ángulo de contacto entre el recipiente y las silletas cuando incide una onda perpendicular al eje del recipiente. / One of the biggest challenges in terms of risk management in process plants is the storage of large quantities of flammable substances that can cause fires, explosions and projectiles. These incidents could trigger large-scale accidents, causing big human and material losses. However, despite the seriousness that can reach events affecting the integrity of the containers most codes and recommended practices not include the effect of deflagrations between their design specifications. Currently the study of explosions and their consequences are increasingly important for assessing risks and developing ways to protect people and assets that may be affected. v The most accurate method for obtaining pressure profile of an explosion is experimentation, however, this kind of assays have many limitations related to safety issues and costs involved. Therefore, from this point of view, computational simulation is a more appropriate approach. In addition, simulation can be used to further investigate the load characteristics of the explosion that directly affect the structural damage and may consider a wide range of possible scenarios. In order to analyse the pressure wave’s effects produced on typical industry equipment like atmospheric cylindrical tanks, and horizontal pressure vessels, several simulations were carried out to determine their behaviour when achieve material yield strength (yield stress). As a tool of analysis in this study the "Autodesk Simulation Multiphysics" software "Autodesk Inc.", which implements the resolution using the finite element method, was used. The profiles of the pressure waves generated by the blast were simulated from the equations raised by Larcher (2008), considering different values of TNT equivalent mass. For atmospheric cylindrical tanks, in all cases studied it is observed that the points where the greatest stress occurs coincide with the clamping pin area closest to the axis 90⁰-270⁰. Moreover, to achieve the yield stress in horizontal pressure vessels is required a significantly bigger explosion than in the case of atmospheric tanks. In the horizontal vessels, the greatest stress is related to the saddles that support it. One of the most interesting results of this work is the analysis of the significant changes in the stress when the contact angle between the pressure vessel and the saddles varies.

El creciente interés a nivel mundial en el aprovechamiento de las fuentes alternativas de energías limpias y renovables ha impulsado intensamente los avances tecnológicos que permiten la conversión de energía ambiental vibratoria en energía eléctrica. Esta técnica conocida como “recolección de energía” (Energy harvesting) consiste en convertir energía mecánica en eléctrica con el objetivo de alimentar dispositivos electrónicos de baja potencia tales como sensores. En este marco, en la presente tesis se presenta el desarrollo de un dispositivo recolector piezoeléctrico de energía rotante para la alimentación de sensores inalámbricos aplicados a aerogeneradores. Con el objetivo de simular el comportamiento electromecánico del dispositivo, se desarrolla una herramienta computacional basada en una formulación unidimensional de elementos finitos válida para sistemas estructurales con múltiples vinculaciones contemplando los efectos inducidos por el movimiento de rotación, el acoplamiento electromecánico y múltiples láminas de material piezoeléctrico. El enfoque numérico es formulado por medio de un elemento finito geométricamente no lineal con seis grados de libertad mecánicos y un grado de libertad eléctrico por nodo. El novedoso dispositivo que se obtiene como producto final consiste en un diseño estructural compuesto por múltiples vigas vinculadas entre sí, masas puntuales ubicadas en los extremos libres y una lámina de MFC (Macro Fiber Composite) adherida a una de las vigas. Como aspecto fundamental del dispositivo se destaca la capacidad de generar energía en condición resonante y no resonante en un rango de baja frecuencia de operación; este comportamiento se debe a la gran flexibilidad otorgada por las múltiples vigas y masas puntuales. Entre los distintos aspectos analizados se encuentra la influencia de la fuerza centrífuga, la resistencia eléctrica de carga, la ubicación y cantidad de los materiales piezoeléctricos y su conexión eléctrica (serie y paralelo). Como principal aplicación de los recolectores de energía desarrollados en este trabajo se encuentra su utilización para el sensado estructural de aerogeneradores, donde el dispositivo está sujeto a aceleraciones de 1g y velocidades de rotación de 0.5 a 3 Hz (30 – 180 rpm). Los resultados obtenidos a partir de la formulación numérica son comparados exitosamente con los resultados numéricos de Abaqus y los experimentales de laboratorio. Finalmente, se observa que el diseño propuesto proporciona suficiente potencia eléctrica para energizar un sensor y un sistema transmisor inalámbrico de datos. / The growing global interest in the use of alternative sources of clean and renewable energies has allowed the development of many technologies of energy harvesting in ambient vibration. The energy harvesting technique based on piezoelectric effect is a mechanism to convert mechanical into electrical energy to power electronic devices such as sensors. In this context, this thesis presents a novel piezoelectric energy harvester that scavenging energy from rotating environment, allowing the feeding of wireless sensors. In order to modeling the electromechanical behavior of the device, a one-dimensional finite element formulation is developed. This approach presents the ability to predict the dynamical behavior of tridimensional (3D) rotational energy harvesting devices, considering complex geometric configurations, geometrically nonlinear effects induced by the centrifugal forces and the electromechanical coupling. The beam model is formulated by means of a geometrically nonlinear finite element (FE) with six mechanical degrees of freedom per node and one electrical degree of freedom interpolated using standard linear shape functions. The proposed harvester consists in two multiple beams linked by a rigid beam. The multiple beams have attached masses at the free ends and a Macro Fiber Composite piezoelectric sheet bonded on one of the beams. As a fundamental aspect, the piezoelectric energy harvester operates in resonance and non-resonance condition in a very low frequency range. This behavior is due to the large flexibility given by the multiple beams and masses. The harvesting performance is analyzed by several electric resistances (Re), three hub distances (R), several rotation speed () ranging from 0 to 3 Hz, several positions of the piezoelectric material (“MFC Lateral” and “MFC Central”) and two electric connections (series and parallel) between the MFC patches. The main application of the proposed energy harvester is for the structural sensing of wind turbines, where the prototype is subjected to accelerations of 1g and rotation speeds from 0.5 to 3 Hz (30 – 180 rpm). The numerical model is successfully validated with Shell 3D models in Abaqus and also with experimental results. Finally, it is concluded that the proposed design provides sufficient electric power to energize a sensor and a wireless data transmitter system.

Orientador: Gustavo Luiz Chagas Manhães de Abreu / Resumo: Este trabalho trata do desenvolvimento, análise e validação das equações do movimento de vigas flexíveis girantes formulada pelo método dos Elementos Finitos. A modelagem da viga é feita através do modelo proposto de viga de Euler-Bernoulli e a deformação é representada pelo tensor de deformação de Green-Lagrange. As equações globais para os modos longitudinal, lag e flap são obtidas pelo método de energia de Lagrange e a discretização é feita pelo método dos Elementos Finitos. São propostos modelos de viga elementar com dois e três graus de liberdade por nó e sua validação é feita, num primeiro momento, pela comparação das frequências naturais e posteriormente pela resposta, em regime transiente, dos deslocamentos da viga, através da comparação dos resultados obtidos com os dados disponíveis na literatura, sendo que a influência do acoplamento entre os modos longitudinal e lag é investigada para a dinâmica em regime transiente. O trabalho termina comentando as potencialidades da proposta apresentada, discutindo as facilidades e dificuldades encontradas na sua implementação e apontamentos para o desenvolvimento de trabalhos futuros. / Abstract: This work deals with the development, analysis and validation of the motion equations of the flexible rotating beams formulated by the Finite Element method. The beam modeling is done through the proposed Euler-Bernoulli beam model and the deformation is represented by the Green-Lagrange deformation tensor. The global equations for the longitudinal, lag and flap modes are obtained by the Lagrange energy method and the discretization is done by the Finite Element method. A discrete beam model with two and three degrees of freedom per node is proposed and its validation is done, firstly, by comparing the natural frequencies and later by the transient response of the beam displacements, by comparing the results obtained with the data available in the literature, and the influence of the coupling between the longitudinal and lag modes is investigated for the transient dynamics. This work is concluded presenting the potentialities of the design methodology proposed and future developments to be implemented. / Mestre

Orientador: Eduardo Hochuli Vieira / Banca: Sérgio Alexandre Gehrke / Banca: Eduardo Sanches Gonçales / Banca: Idelmo Rangel Garcia Junior / Banca: Luis Geraldo Vaz / Resumo: Proposição: Realizar uma caracterização físico-química, morfológica e comparar o comportamento mecânico de uma liga experimental de Ti-Mo, ao sistema de fixação análogo à base de Ti, em fraturas de ângulo mandibular, favoráveis ao deslocamento. Adicionalmente, análises de elementos finitos 3D foram realizadas para avaliar o padrão de distribuição de tensões nas placas e nos parafusos. Material e Método: Vinte e oito réplicas de mandίbulas de poliuretano foram usadas e uniformemente seccionadas na região do ângulo mandibular esquerdo. Estas foram divididas em 4 grupos considerando o material das placas e as técnicas de fixação interna: grupo Eng 1P, uma placa (zona de tensão da mandίbula) e 4 parafusos de 6 mm de comprimento; grupo Eng 2P, duas placas (uma na zona de tensão da mandίbula e a outra na zona de compressão), a primeira fixada com 4 parafusos de 6 mm de comprimento e a segunda com 4 parafusos de 12 mm de comprimento, sendo todo o material de fixação do sistema 2.0-mm. Os mesmos grupos foram criados para a liga Ti-15Mo. Cada grupo foi submetido a uma carga vertical linear no primeiro molar. As médias e os desvios-padrão foram comparados para avaliação estatίstica (ANOVA; p < .05). Adicionalmente, foi construído um modelo de elementos finitos 3D considerando as mesmas variáveis para avaliar as tensões equivalentes de von Mises (σvM) nas placas e nos parafusos. Resultados: Diferença estatisticamente significativa (p < .05) foi encontrada quando foi realizada a comparação entre ambas as técnicas de fixação (1 e 2 placas), independentemente do material das placas (cpTi and Ti-15Mo). Quando considerado os valores das tensões equivalentes de von Mises (σvM) para... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Purpose: Perform a physico-chemical and morphological characterization and compare the mechanical behavior of an experimental Ti-Mo alloy to the analogous metallic Ti-based fixation system, for mandibular angle fractures, favorable to displacement. Additionally, finite element analysis was performed to assess the stress distribution in the plates and screws. Material and Method: Twenty eight polyurethane mandible replicas were used and uniformly sectioned on the left mandibular angle. These were divided into 4 groups considering the material of the plates and the internal fixation techniques: group Eng 1P, one 2.0-mm plate (tension zone of the mandible) and 4 screws 6 mm long; group Eng 2P, two 2.0-mm plates (one in the tension zone of the mandible and the other in the compression zone), the first fixed with 4 screws 6 mm long and the second with 4 screws 12 mm long. The same groups were created for the titanium alloy (Ti-15Mo). Each group was subjected to linear vertical loading at the first molar. Means and standard deviations were compared with respect to statistical significance (ANOVA; p < .05). Additionally, an three-dimensional finite element model reproducing the characteristics of the specimens used in the mechanical tests were created to evaluate the von Mises equivalent stress (σvM) in the plates and screws. Results: Statistically significant difference (p < .05) was found when the comparison between both internal fixation techniques (1 and 2 plates) was performed, regardless the materials of the plates (cpTi and Ti-15Mo). When considering the von Mises equivalent stress (σvM) values for the comparison between both groups (Eng and Ti-15Mo) with 1 plate, an decrease of 10.5% in the plate and an decrease of 29.0% in the screws... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Philippe Remy Bernard Devloo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-08-02T10:02:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rylo_EdimarCesar_M.pdf: 7697854 bytes, checksum: bf701fee18e631074e7e19fe4b4c03e5 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Uma estratégia hp adaptativa é implementada com base em um parâmetro de erro estimado localmente. A análise do padrão de refinamento em cada elemento é feito aresta a aresta, o que torna o método possível para qualquer tipo de elemento independente de sua dimensão. Métodos hp adaptativos são desenvolvidos a mais de uma década [12], sendo a escolha do padrão de refinamento feita, inicialmente, com base no conhecimento da solução e de sua seqüência ótima de refinamento. A estratégia proposta é implementada no ambiente de programação científica PZ [10]. As seguintes contribuições foram feitas ao ambiente PZ: . Implementação de uma estratégia para identificação de elementos de referência para a partição da malha. Implementação de uma estratégia para obtenção de patches, baseada nos elementos de referência. Implementação de clones de um patch e através deste clone, o clone uniformemente refinado e processado. Transferência de solução entre malhas. Um método para calcular a matriz de transferência entre malhas é implementada baseada em uma projeção L2 do espaço de interpolação da malha grossa no espaço da malha fina. . Uma classe para implementar a análise unidimensional de elementos, escolhendo o padrão hp ótimo para cada elemento. Estas classes foram usadas para a implementação da estratégia hp adaptativa baseada na análise de arestas. Os resultados mostram que esta estratégia conduz a malhas com taxas de convergência exponencial, mesmo para problemas com singularidades. Exemplos de validação são mostrados ao final do trabalho / Abstract: An adaptive strategy is presented which uses an automatically generated local patch to estimate the error and implements a refinement criterium based on regularity analysis of one dimensional problems along the edges of the elements. hp-Adaptive methods have been available for more than one decade [12]. Thus far, the choice of h, p or hp-refinement has been based on the a-priori knowledge of the regularity of the solution and their corresponding optimal sequence of refinement pattern [8]. The proposed strategy is implemented within the object oriented environment PZ [10] for the development of scientific software. The following capabilities of the PZ environment were either used or added : .Implements a strategy to obtain reference elements for mesh partition . Implements a strategy to obtain a patch based on one reference element . Implements a patch done an over this done the uniformly refined patch is obtained an precessed. . Transfer of solution between meshes. A method for computing a transfer matrix between meshes is implemented based on the L2 projection of the interpolation space of the coarse mesh onto the fine mesh . A class which implements a one dimensional optimal hp refinement analysis based on the comparaison of all possible refinement patterns. These interfaces are used to implement and edge-based adaptive hp-refinement strategy. The results show that the adaptive strategy is able to produce hp refined meshes with exponential convergence rates, even for singular problems. Several examples show the generality and aplicability of the strategy for different simulations / Mestrado / Estruturas / Mestre em Engenharia Civil

Ingeniero Civil Mecánico / Los estándares actuales del tratamiento de implantes dentales apuntan a considerar las siguientes circunstancias: una experiencia no traumática, cirugía mínimamente invasiva y función inmediata. Este último factor es sumamente relevante en el proceso biológico de adaptación del hueso al implante, llamado oseointegración. Cargar un implante antes de que se integre con el hueso que lo aloja genera un fenómeno de movimiento relativo entre el implante y el hueso, conocido en la literatura como micromovimiento. Valores sobre un umbral aproximado de 150 [µm] generan daño en el material óseo impidiendo que ocurra el proceso de oseointegración. Un método útil para estudiar el micromovimiento es realizar simulaciones mediante el Método de Elementos Finitos. Este método permite modelar, simular y obtener resultados que difícilmente pueden ser obtenidos experimentalmente. Para obtener resultados válidos se toman en consideración factores numéricos, biológicos y mecánicos. Se trabajó con un modelo estructural estático con contactos no lineales. Se encontró una formulación adecuada para el tipo de contacto, dividiendo la carga en una cantidad de pasos que permitió la convergencia del modelo. Además se consideró el material óseo como un medio donde se distinguen dos tipos de tejido: cortical y trabecular. Se estudiaron distintos tipos de conjuntos supraestructura-implantes y se analizó la influencia de la sección transversal de la supraestructura así como también su material de fabricación. Un factor que se consideró, y que corresponde a una mejora respecto de trabajos similares anteriores, fue el hilo en los implantes estándar. A lo largo de este trabajo se desarrolló una metodología para generar un modelo, con todos los factores mencionados anteriormente, importable en el software comercial de elementos finitos ANSYS. Se utilizó éste programa para obtener los resultados. Finalmente estos últimos se interpretaron y elaboraron las pertinentes conclusiones. Se determinó que los valores de micromovimiento de todos los casos simulados se encuentran bajo el valor crítico de generación de problemas para la oseointegración. Un factor relevante en la distribución y valor máximo de micromovimiento y esfuerzo es la consideración geométrica del hilo en los implantes. El material de construcción de la supraestructura muestra ser otro factor relevante en los valores máximos de micromovimiento de los distintos modelos. No se encontró una relación clara entre la sección transversal de la supraestructura y el micromovimiento.

Ingeniero Civil Mecánico / Los espesadores son elementos que se utilizan en el proceso de extracción de múltiples minerales, siendo su función la de separar una parte sólida de una líquida del fango proveniente de las pilas de lixiviación. En general son estructuras estacionarias cuyas dimensiones y contenidos (densidades relativas) pueden variar bastante, por lo cual los cálculos asociados a los apoyos se hacen para cada caso en particular, aun cuando estos sean a través de un software, actividad que incurre en un gasto de tiempo y recursos. Por este motivo el tema propuesto busca encontrar alternativas de automatización en el proceso de cálculo de la etapa de ingeniería temprana y considerar una opción para la programación de un prototipo que en base a las variables más relevantes del diseño, entregue una respuesta concreta con un error aceptable. La mecánica de estructuras posee una amplia variedad de modelos para aproximar las deformaciones y estados de esfuerzos a los que está sujeto un fenómeno del mundo real. En este trabajo se detallan algunos de estos modelos utilizados por el método de elementos finitos para discretizar el problema propuesto. En base a las condiciones de diseño encontradas entre los antecedentes de los espesadores y las características que favorecen un modelo de elementos finitos eficiente, se constituye una estructura simplificada que en base a tiempos bajos de cálculo podría entregar una buena aproximación al cuadro de reacciones. Para elaborar el modelo de elementos finitos propuesto se trabaja en base a la metodología clásica de la literatura, que consiste básicamente en escoger los tipos de elementos, determinar sus rigideces, sus cargas y su disposición en el espacio (mallado), ensamblar todo en un sistema de ecuaciones, establecer las condiciones de borde del dicho sistema, y por último encontrar la solución. Una vez encontrada la solución, la última instancia corresponde a la validación de los resultados. Como este trabajo no persigue fines estadísticos de la industria o un nivel de detalle avanzado, se puede aproximar la validez numérica de los elementos utilizados a partir de geometrías más sencillas. Y la validez cualitativa de la respuesta en base a diversos ensayos sobre un espesador. Debido a que la geometría y los tipos de esfuerzos del problema son más bien sencillos, se estima que las respuestas encontradas por el modelo tengan un nivel de error aceptable para su objetivo, predecir en una etapa de ingeniería temprana. Finalmente, este trabajo no es una versión comercial e incluye una variedad de mejoras propuestas por el autor.

Ingeniero Civil / Los nuevos desafíos arquitectónicos, han ocasionado que los muros de hormigón armado nacionales, posean largos importantes, con secciones transversales no siempre rectangulares, por lo tanto, los modelos basados en la Hipótesis de Bernoulli y el cálculo del ancho efectivo, podrían no ser válidos para el diseño y detallamiento de estas nuevas configuraciones. Para estudiar estos supuestos, el trabajo comienza validando un modelo tipo shell no lineal para muros de hormigón armado, desarrollado en el framework de elementos finitos SAFE-TB [21]. Usando ensayos experimentales encontrados en la literatura, se obtuvieron resultados satisfactorios para el comportamiento global y el perfil de deformaciones. Modelando muros de hormigón armado con secciones transversales T, canal y compuesta, se verifica que el modelo bajo Hipótesis de Bernoulli, sobrestima la capacidad para muros chatos, en cambio, estima de buena forma la capacidad para muros esbeltos. Adicionalmente, es posible calibrar un modelo analítico para el perfil de deformación del ala traccionada en muros con sección T. Por otra parte, al incluir el efecto del corte en la modelación, ocurre una amplificación de la compresión máxima y una reducción de la tracción máxima en el alma, observadas principalmente en muros chatos. Para evaluar estos efectos, se emplean modelos analíticos calibrados por Ahumada [4] para muros rectangulares. Además de la variación de las deformaciones entre los modelos, el modelo a flexión genera una posición del eje neutro similar al modelo con corte, en efecto, a partir de compresiones superiores al 0.3%, la línea neutra permanece invariable y entre valores de resistencia similares. Finalmente, se calculan los anchos efectivos con la tensión promedio del ala traccionada, encontrando que estos dependen principalmente del largo del ala y de la deriva de techo. Luego de la primera fluencia del ala, el ancho efectivo crece rápidamente, concluyendo que independiente de la geometría y de la esbeltez, el ancho efectivo del ala traccionada equivale a la totalidad de la sección.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Mecánica / Ingeniero Civil Mecánico / El presente trabajo de título forma parte del proyecto FONDECYT N: 1110008. El principal objetivo de éste trabajo es realizar simulaciones numéricas a traves del método de elementos nitos, modelando el comportamiento uido dinámico y estructural en un aneurisma cerebral humano. Las simulaciones se realizaron en el programa ADINA 8.8 y consistieron de 8 simulaciones CSD, 1 simulación CFD y 4 simulaciones FSI. La mecánica del material se modelo con un ajuste de Mooney-Rivlin y un ajuste lineal elástico, los cuales se obtuvieron con muestras de tejido del aneurisma que se utilizó para obtener la geometría para las simulaciones. La geometría se modeló con espesor variable, esto signi ca que el aneurisma y la arteria tienen espesores de pared propios y se encuentran unidos por una sección de espesor variable. Mediante las simulaciones se pudo comparar los resultados obtenidos en las simulaciones CSD y CFD con las simulaciones FSI. Se observo que las simulaciones CSD y FSI con material lineal elástico subestiman los resultados obtenidos en un 29% para los esfuerzos en la pared del aneurisma en comparación a simulaciones similares con material ajustado por Mooney-Rivlin. Las simulaciones CSD subestiman los esfuerzos en 34 %, las deformaciones en 20% y los desplazamientos en 30% con respecto a las simulaciones FSI. La simulación CFD, en comparación con las simulaciones FSI, muestra diferencias muy pequeñas para la presión interna pero sobreestima los esfuerzos de corte en la pared de la arteria en 32 %, subestima la velocidad en 9% y esfuerzo de corte dentro del aneurisma en 32 %. Los resultados tambien muestran que simulaciones FSI acopladas en una dirección subestiman los resultados obtenidos para la pared del aneurisma en 6%, en comparación con las simulaciones FSI totalmente acopladas. Se concluye que la simulación más precisa es la FSI totalmente acoplada, con material ajustado por Mooney-Rivlin. Dado que se requiere de mucha capacidad computacional para completar la simulación mencionada previamente, se considera que una simulación FSI acoplada en una dirección con material ajustado por Mooney-Rivlin entrega resultados aceptables, requiriendo una capacidad computacional menor.