Análisis de desplazamientos grandes en estructuras de lámina

El análisis de desplazamientos grandes en estructuras de lámina permite discretizar desplazamientos y rotaciones arbitrariamente grandes en una estructura mediante el uso de elementos de lámina. Se ha empleado el enfoque corrotacional.

Un único elemento puede estar sujeto a desplazamientos y rotaciones arbitrariamente grandes como cuerpo rígido, pero la verdadera deformación (deformación que genera, en última instancia, tensiones) es pequeña dentro de un elemento. Las relaciones geométricas interiores de los elementos siguen siendo lineales. La no linealidad geométrica se trata en el nivel de la estructura.

Permite el uso de elementos finitos existentes con todas sus posibilidades.

La idea es deducir su parte asociada con el movimiento rígido (que no genera deformaciones ni tensiones) de la deformación total del elemento. Las tensiones resultantes y las fuerzas de los elementos se evalúan para determinar la parte real de la deformación.

El procesamiento de elementos se realiza con respecto al pórtico del elemento {E} unido rígidamente con el elemento desplazado. Después, las fuerzas calculadas y la matriz de rigidez se transforman al sistema global.

La deducción del movimiento del cuerpo rígido es equivalente a la proyección. La secuencia de operaciones realizadas en los incrementos de desplazamiento, las fuerzas y la matriz de rigidez del elemento se ilustra de la siguiente forma:

Las rotaciones se consideran arbitrariamente grandes. Una rotación se representa mediante un tensor. La fórmula Rodríguez (asignación exponencial) se aplica para las transformaciones del pseudovector w al tensor de rotación Q. Durante la actualización de los grados de libertad de la rotación, se utiliza un producto de tensores de rotación en lugar de añadir vectores de rotación.