Browsing by Author "Arciniega, Roman"

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Bending Analysis of Micropolar Beams
(LACCEI Inc., 2020-07) Arciniega, Roman; Betancourt, Karl Nils; Soncco, Kurt
The purpose of this research is to study the bending behavior of micropolar beams by using an improved first-order shear deformation theory. The proposed formulation employs five independent variables for the displacement field and a single parameter for microrotations. The model considers thickness stretching and 3D constitutive parameters. A finite element formulation is developed with spectral interpolation functions to avoid shear and Poisson locking. Convergence analysis of vertical deflections is presented to illustrate the performance of high-order elements. Numerical results obtained for cantilever and simply supported beams demonstrate the validity of the present approach.
Buckling Analysis of Functionally Graded Timoshenko Beams
(LACCEI Inc., 2020-07) Arciniega, Roman; Ayala, Shammely; Vallejos, Augusto
A finite element model based on the Timoshenko theory is developed to compute the critical buckling loading of functionally graded beams. The Trefftz criteria is used for the stability analysis considering both fundamental and incremental states. A finite element formulation is derived from the principle of virtual work. The Lagrange interpolation functions are used to approximate the field variables. Numerical results are validated with several benchmark problems found in literature.
Vibración libre de vigas laminadas compuestas usando el Método de los Elementos Finitos
(LACCEI Inc., 2021-07) Arciniega, Roman; Balarezo, Illarick; Corilla, Edgard
Esta investigación se centra en el análisis de vibración libre de vigas compuestas laminadas utilizando el método de elementos finitos. La formulación utiliza una teoría mejorada de la deformación por corte de primer orden (IFSDT siglas en inglés), que considera ecuaciones constitutivas 3D y estiramiento del espesor. El modelo de elementos finitos se deriva del principio de Hamilton y las variables de campo fundamentales se aproximan con funciones de interpolación de alto orden para evitar el locking. Las aplicaciones se hacen a vigas compuestas laminadas. Se implementa un programa computacional en MATLAB. Los resultados se comparan con otras formulaciones obtenidas en la literatura para validar el modelo. Se presenta un análisis paramétrico para estudiar la respuesta a la vibración bajo diferentes números de láminas, configuración de láminas y orientaciones de las fibras. La formulación resulta ser bastante precisa con resultados muy satisfactorios.