Resumen

Se propone un novedoso método mixto de elementos finitos para problemas estáticos y dinámicos de contacto con fricción y huecos iniciales. Basándose en la característica de no linealidad local del problema, el sistema de fuerzas que actúan sobre el contactor se divide en dos partes: fuerzas externas y fuerzas de contacto. El desplazamiento de la estructura se elige como la variable básica y la fuerza de contacto nodal en la región de contacto bajo el sistema de coordenadas local se selecciona como la variable de iteración para confinar el proceso de iteración no lineal en la superficie de contacto potencial que es más eficiente numéricamente. De esta forma, la sofisticada no linealidad de contacto se revela por la variedad de las fuerzas de contacto que están determinadas por la carga externa y el estado de contacto stick, deslizamiento o separación. Además, en el caso de los problemas de contacto multicuerpo, la matriz de flexibilidad es simétrica y dispersa, por lo que el procedimiento iterativo resulta más sencillo y mucho más económico. En este artículo se detallan las formulaciones de elementos finitos y el proceso de iteración para problemas de contacto estáticos y dinámicos. Se incluyen cuatro ejemplos para demostrar la precisión y aplicabilidad del método presentado.

• Materias:Matemáticas Análisis Matemático Álgebra Ingeniería
• Subjects:mathematics Mathematical Analysis Algebra Engineering
• Palabras claves:problemas dinámicos de contacto, fuerzas de contacto, nuevo método mixto de elementos finitos, stick de estado de contacto, formulaciones de elementos finitos, sistema de coordenadas local, problema de contacto multicuerpo, fuerza de contacto nodal, proceso de iteración no lineal, superficie de contacto potencial
• Keywords:dynamic contact problems, contact forces, novel mixed finite element method, contact state stick, finite element formulations, local coordinate system, multibody contact problem, nodal contact force, nonlinear iteration process, potential contact surface