Cristian Estévez Ingeniero Mecánico Mechanical Engineer Inicio Home

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Notas técnicas sobre métodos numéricos, criterios de diseño y los pequeños detalles que separan un modelo correcto de uno útil. Notes on numerical methods, design criteria, and the small details that separate a correct model from a useful one.

Elementos finitos Finite elements Artículo reciente Latest article

La librería de elementos: ¿cuándo usar 2D o 3D? The element library: when to use 2D or 3D?

Modelar cualquier pieza en 3D porque «la pieza es tridimensional» es el error clásico del principiante. Reducción de dimensiones, elementos planares y Shell frente a sólidos 3D, con la regla de esbeltez y una tabla rápida de selección. Modelling every part in 3D because “the part is three-dimensional” is the classic beginner mistake. Dimensional reduction, planar and shell elements versus 3D solids, with the slenderness rule and a quick selection table.

Elementos finitos Finite elements Los 10 pasos antes de tocar el software: la estrategia de simulación en FEA The 10 steps before touching the software: FEA simulation strategy Abrir el preprocesador sin un plan es el error más caro del FEA. Diez pasos, de los objetivos y las condiciones de contorno a las 14 preguntas finales, para planificar la simulación con criterio antes de generar un solo elemento. Opening the preprocessor without a plan is the costliest mistake in FEA. Ten steps, from objectives and boundary conditions to the 14 final questions, to plan a simulation with judgement before generating a single element. Elementos finitos Finite elements Funciones de forma: el corazón de la interpolación en el MEF Shape functions: the heart of interpolation in the FEM El solver solo calcula desplazamientos en los nodos. Qué son las funciones de forma, por qué su orden decide si un elemento lineal o cuadrático captura un gradiente de tensión, y los criterios C⁰/C¹ que garantizan la convergencia. The solver only computes displacements at the nodes. What shape functions are, why their order decides whether a linear or quadratic element captures a stress gradient, and the C⁰/C¹ criteria that guarantee convergence. Elementos finitos Finite elements Elementos Shell: los híbridos del FEA que todo analista debe dominar Shell elements: the FEA hybrids every analyst must master Membrana y flexión en una sola formulación 2D con espesor: cuándo usar Shell según la esbeltez, qué son la superficie media y las caras top/bottom, y por qué unas normales mal orientadas destruyen tus resultados. Membrane and bending in a single 2D formulation with thickness: when to use shells by slenderness, what the middle surface and top/bottom faces are, and why misaligned normals wreck your results. Elementos finitos Finite elements Elementos sólidos 3D: hexaedros frente a tetraedros 3D solid elements: hexahedra vs. tetrahedra Un tetraedro lineal no puede curvarse por más denso que sea el mallado. Cuándo usar HEX8, HEX20 o TET10 según la geometría de la pieza. A linear tetrahedron cannot bend no matter how dense the mesh. When to use HEX8, HEX20 or TET10 depending on the part's geometry. Óptica Optics Óptica de primer orden: formación de imágenes y puntos cardinales First-order optics: image formation and cardinal points Seis puntos cardinales y dos ecuaciones bastan para localizar cualquier imagen, sin trazar un solo rayo por cada superficie. Six cardinal points and two equations are enough to locate any image, without tracing a single ray through each surface. Óptica Optics Fundamentos de la óptica geométrica: naturaleza, espectro y refracción Fundamentals of geometrical optics: nature, spectrum and refraction Naturaleza dual, espectro electromagnético e índice de refracción: los cimientos antes de trazar el primer rayo. Dual nature, electromagnetic spectrum and refractive index: the foundations before tracing a single ray. Elementos finitos Finite elements Elementos 1D: barras (trusses) y vigas (beams), ¿cuál elegir? 1D elements: trusses and beams, which one to use? Barras y vigas comparten estante en la librería de elementos 1D, pero no comparten física. Trusses and beams sit on the same shelf in the 1D element library, but they don't share physics. Elementos finitos Finite elements Estados de tensión especiales: cuándo (y cómo) reducir un problema 3D a 2D Special stress states: when (and how) to reduce a 3D problem to 2D Tensión plana, deformación plana y axisimetría: los tres estados que permiten resolver en un único plano lo que la geometría ya había resuelto en volumen. Plane stress, plane strain and axisymmetry: the three states that let you solve on a single plane what the geometry had already solved in volume. Elementos finitos Finite elements Los tres pilares del análisis elástico lineal The three pillars of linear elastic analysis Equilibrio, cinemática y ley constitutiva: las quince ecuaciones de la teoría de la elasticidad que todo software de FEA resuelve en silencio antes de pintar un mapa de tensiones. Equilibrium, kinematics and the constitutive law: the fifteen equations of elasticity theory every FEA solver satisfies before it paints a stress map. Elementos finitos Finite elements La matriz de rigidez: del resorte al sistema global The stiffness matrix: from a single spring to the global system Cómo se ensamblan, término a término, las matrices locales en la matriz de rigidez global: de una barra simple a un sistema con millones de incógnitas. How local matrices assemble, term by term, into the global stiffness matrix: from a single bar to a system with millions of unknowns. Elementos finitos Finite elements Los 7 pasos maestros del Método de los Elementos Finitos The 7 master steps of the Finite Element Method Cómo el software convierte una malla discretizada en miles de ecuaciones simultáneas: del elemento a la matriz, de la matriz a los desplazamientos, de los desplazamientos a la tensión final. How the software turns a discretised mesh into thousands of simultaneous equations: from element to matrix, from matrix to displacements, from displacements to final stress. Elementos finitos Finite elements El FEA no es una caja negra: de la pieza real a la matriz de rigidez FEA isn't a black box: from the real part to the stiffness matrix Cómo un objeto físico real se convierte en un modelo matemático: discretización, elementos finitos y la matriz de rigidez, sin metáforas vacías. How a real physical object becomes a mathematical model: discretisation, finite elements and the stiffness matrix, without empty metaphors. Elementos finitos Finite elements Cuándo confiar (y cuándo no) en tu mallado When to trust (and when not to) your mesh La calidad del mallado no se mide por el número de elementos, sino por cómo captura los gradientes donde más importa. Mesh quality isn't measured by element count, but by how well it captures gradients where it matters most. Mecánica Mechanics Tensión equivalente de Von Mises, sin metáforas Von Mises equivalent stress, without metaphors Una derivación limpia del criterio de fluencia, sin los atajos conceptuales que crean confusión después. A clean derivation of the yield criterion, without the conceptual shortcuts that create confusion later. Matemáticas Math El gradiente como brújula del diseño The gradient as a design compass Cómo el gradiente te dice, sin ambigüedad, en qué dirección mejorar una función de coste. How the gradient tells you, unambiguously, in which direction to improve a cost function. Física aplicada Applied physics Por qué los problemas térmicos casi nunca son solo térmicos Why thermal problems are almost never just thermal El calor mueve, dilata y cambia propiedades del material. Ignorarlo es modelar solo la mitad del problema. Heat moves, expands, and changes material properties. Ignoring it means modelling only half the problem.