Desarrollo de teoría sobre impactos: método simplificado de cálculo de impactos en estructuras

• Autores: Javier Sánchez Haro
• Directores de la Tesis: Javier Torres Ruiz (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Cantabria ( España ) en 2017
• Idioma: español
• Número de páginas: 525
• Títulos paralelos:
  • Development of theory on impacts: simplified method of calculation of impacts in structures
• Tribunal Calificador de la Tesis: Marcos Jesús Pantaleón Prieto (presid.), Roberto Revilla Angulo (secret.), Antonio Adao da Fonseca (voc.)
• Materias:
  • Ciencias tecnológicas
    • Tecnología de la construcción
      • Ingeniería de estructuras
      • Resistencia de estructuras
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: UCrea
• Resumen
  • español

    Las teorías existentes sobre impactos en estructuras que han sido desarrolladas hasta ahora dos problemas principales: • Existen solo teorías específicas (vigas, placas...) • Matemáticamente, son teorías muy complejas.

    Por este motivo, en la actualidad, el cálculo de impactos sólo se realiza mediante el empleo de programas de elementos finitos (FEM), presentando dos grandes problemas: • No se tiene control sobre los resultados.

    • No siempre convergen a una solución.

    En la presente tesis se aborda el problema de los impactos en estructuras y se desarrolla una nueva teoría que permite calcular impactos en estructuras de manera simple. Las tres grandes aportaciones que la teoría desarrollada ha conseguido son las siguientes: • Es una teoría general, válida para cualquier estructura.

    • Permite comprobar los resultados obtenidos mediante FEM.

    • Permite tomar el control sobre el impacto, obteniendo criterios de diseño de estructuras frente a impacto.

    A lo largo de la tesis, se comparan los resultados obtenidos con la nueva formulación para distintos casos de impactos con los resultados obtenidos mediante programas de elementos finitos y mediante ensayos experimentales.

  • English

    At present, calculating impact on structures is a difficult task to tackle. The reason for such difficulty lies in the absence of a global theory on impacts. The theories that have been developed up to now have two main drawbacks: • They are specific theories for a certain type of structure (beam theory, floor plate theory, etc.) • Mathematically, these theorems are so complex that their effective use in practical terms is impeded.

    The outcome of these two drawbacks is that currently the only way of calculating impact is by using finite element software. The use of such programs also presents three major hurdles: • There is no control over the results or any way of contrasting them.

    • They do not always converge to provide a solution.

    • There is no criterion for optimally designing structures against impact.

    This thesis addresses the problem of impact on structures and develops a new theory that enables impacts on structures to be calculated in a simple way. The three major contributions that this new theory achieves are the following: • It is of a general nature and therefore valid for any structure.

    • It enables the results obtained from finite element programs to be tested.

    • It allows for control over the impact such that it generates criteria for designing structures against impact.

    Throughout the paper, we compare the results obtained using this new formulation in different impact scenarios with the results obtained using finite element software and experimental trials.