Vídeo-Tutorial El Método Matriz de Rigidez Ingeniero Carles Romea

El 4 de Mayo se impartió en Zigurat E-learning un Seminario Online Matriz de Rigidez, un método que desde que surgieron los programas de barras para el cálculo informatizado de estructuras en los años 50 se viene utilizando con gran éxito.

El método matriz de rigidez (se) es un método de cálculo que permite abordar estructuras hiperestáticas e isostáticas de manera univoca mediante la discretización en barras con comportamiento elástico y lineal. Se ha diseñado para desarrollar el análisis computarizado de estructuras teniendo en cuenta los desplazamientos como principal indeterminación.

El método de la matriz se fundamenta en el principio generalizado de la ley de Hooke, descomponiendo la estructura en barras simples y conectándolas, ensamblándolas, mediante el método matricial, con lo cual podemos simular a partir de un determinado estado de cargas, y unas condiciones de contorno definidas, los desplazamientos de los nudos del sistema. Este método, por la gran cantidad de datos que requiere es ideal para ser tratado mediante ordenador.

El método de la rigidez directa, fue el primer paso hacia el cual desemboco finalmente el conocido como MEF, método de los elementos finitos. Las propiedades del material se recopilan en una única ecuación matricial que lidera el comportamiento interno de la estructura. Los datos de la estructura, proporcionan la rigidez del sistema, mientras que, en función de las fuerzas que actúan podremos conocer los desplazamientos, y con sucesivas iteraciones podemos acotar, de manera rápida los desplazamientos y el dimensionado de la estructura.

El método de la rigidez directa es el más usual en las herramientas de cálculo de estructuras aplicados en la mayoría de programas comerciales existentes. Hay que añadir además que el método directo de la rigidez surgió en el campo de la aeronáutica. Los investigadores abordaron el comportamiento de las estructuras de las partes de un avión, sobretodo el perfil de las alas de avión, mediante ecuaciones simples pero que requerían grandes tiempos de cálculo. Una vez llegaron las computadoras, a mediados de la década de los 50, estas ecuaciones se comenzaron a resolver de forma más efectiva y rápidamente.