Método de los elementos finitos: qué es y cómo lo utilizan los ingenieros
Muchas carreteras se encuentran en condiciones malas o mediocres por lo que los ingenieros deben diseñar reparaciones y estructuras de reemplazo con frecuencia. Afortunadamente, hay muchas maneras de hacer que los servicios de ingeniería civil sean más fáciles y efectivos. Una de las técnicas que utilizan los ingenieros es el método de elementos finitos, en este artículo se explorará este proceso.
En primer lugar, ¿en qué consiste el método de elementos finitos (MEF)? Esta técnica numérica se utiliza durante el análisis de elementos finitos, que ayuda a los ingenieros a comprender y predecir fenómenos físicos. En la construcción, los fenómenos físicos pueden ser la estructura o el comportamiento de los fluidos, o las inundaciones o el movimiento de tierra. Básicamente, este proceso puede predecir cómo se comportará una estructura en ciertas condiciones ambientales y evaluar cuestiones estructurales o mecánicas.
Ciertos aspectos del MEF se desarrollaron en el siglo XVI, pero los matemáticos e ingenieros no comenzaron realmente a investigar y ajustar el proceso hasta finales de 1800 y principios de 1900. Las ecuaciones que se aplican en la actualidad se han ido desarrollado a lo largo de los años y hoy son más precisas que nunca.
La tecnología tradicional de MEF incluso se ha ampliado y ajustado para formar varios otros tipos de métodos de elementos finitos. Algunos de estos tipos incluyen:
Método de elementos finitos generalizado
Método de elementos finitos mixtos
Método de elementos finito extendido
Método de elementos finitos hp
Estas variaciones del MEF tradicional pueden proporcionar mejoras en el proceso de solución y aumentar la aplicación a un número aún mayor de problemas potenciales que los ingenieros pueden llegar a enfrentar durante su proceso de diseño.
Y junto con otros procesos y tecnología, como la topografía LiDAR y la fotogrametría, los ingenieros pueden predecir con precisión problemas potenciales con su diseño estructural antes de que comience el proceso de construcción real. Esto ahorra tiempo, recursos y, por supuesto, dinero en grandes proyectos como carreteras, edificios y puentes. En definitiva, el MEF puede ayudar a los ingenieros a probar una variedad de resultados posibles ante problemas potenciales, como inundaciones y terremotos, para asegurar que su diseño se sostendrá adecuadamente.
Sin el MEF, las estructuras de los edificios y carreteras no podrían ser tan seguras como lo son hoy en día. Los ingenieros de hoy en día utilizan esta técnica matemática para facilitar su trabajo, hacer sus diseños más precisos y hacer que las estructuras del mundo sean más seguras y estén mejor preparadas ante posibles problemas.