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Una comparación de tres teorías para el análisis de vibraciones de modelos de cascarones

Autores: De Rosa, Maria Anna; Elishakoff, Isaac; Lippiello, Maria

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Una comparación de tres teorías para el análisis de vibraciones de modelos de cascarones


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Civil y Estructural

Palabras clave

Conchas
Campos de ingeniería
Vibraciones
Métodos computacionales
Análisis dinámico
Problemas de contorno

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 18

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las conchas son componentes estructurales significativos que se utilizan extensamente en numerosos campos de la ingeniería, incluidos proyectos arquitectónicos e infraestructurales. Estos componentes se emplean en la construcción de cúpulas, tanques de agua, estadios y auditorios, hangares y torres de enfriamiento. Se han dedicado esfuerzos de investigación significativos al análisis de vibraciones y comportamientos dinámicos de las conchas, debido a su capacidad distintiva para soportar cargas de manera eficiente a través de su geometría en lugar de su masa. Además, se han propuesto y desarrollado una amplia gama de teorías de conchas y métodos computacionales por parte de los investigadores. Este artículo representa una continuación de la investigación iniciada en un artículo de 2009 por Elishakoff, en el cual se sugirió desestimar un término energético en el análisis dinámico de vigas de Timoshenko-Ehrenfest. La teoría reducida resultante se encontró que era tanto más sencilla como más confiable que el enfoque completo y clásico. Si bien la idea original fue justificada heurísticamente, se propuso una teoría más sólida y variacionalmente consistente en los artículos de De Rosa et al. sobre el análisis dinámico de las vigas de Timoshenko-Ehrenfest y posteriormente se extendió al caso de las placas de Uflyand-Mindlin. De acuerdo con la propuesta presentada en esos trabajos, inicialmente delineamos la teoría clásica de conchas y posteriormente proponemos dos hipótesis alternativas que dan lugar a dos aspectos distintos de los términos de energía. Al emplear el enfoque variacional, derivamos dos nuevos problemas de frontera, que son generalizaciones directas de los considerados anteriormente. Ambas teorías pueden especializarse fácilmente para vigas y placas, y la teoría también puede especializarse para el caso de conchas cilíndricas.

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