Thesis: Técnicas de reducción y parametrización de modelos de elementos finitos
| datacite.subject.fos | Engineering and technology::Civil engineering | |
| dc.contributor.department | Departamento de Obras Civiles | |
| dc.contributor.guia | Jensen Velasco, Hector Antonio | |
| dc.coverage.spatial | Campus Casa Central Valparaíso | |
| dc.creator | Araya Nieto, Víctor Alejandro | |
| dc.date.accessioned | 2025-09-09T14:20:30Z | |
| dc.date.available | 2025-09-09T14:20:30Z | |
| dc.date.issued | 2017 | |
| dc.description.abstract | This thesis presents the development of an effective model reduction and parameterization technique to solve simulation problems based on analysis of high dimensional models, which involve a high computational cost. Some examples of these types of analysis include: uncertainty analysis, finite element models updating, reliability-based design, among others. The development of application and tools to improve the efficiency of this process is fundamental. In previous research, progress has been made based on modal synthesis techniques in order to efficiently solve the aforementioned problems. These techniques are based on the substructuring of the model with the reduction of the internal modes, also called fixed-interface normal modes. In this work, the interface reduction based on the characteristic normal modes is considered in a deeper way. An interpolation scheme for approximating the interface mode is proposed in order to improve the parameterization efficiency. With this technique the computational cost is reduced without losing the quality of the results. Additionally, the effect of the residual normal modes is incorporated as a correction to the aforementioned reductions. The residual effects in addition with the interpolation scheme conform an efficient methodology for the resolution of re-analysis based problems. The performance of these techniques is evaluated in several application examples, which correspond to linear and localized non-linear finite element models, under environmental actions modeled as stochastic processes. These models correspond to problems of high dimensionality due to the large number of degrees of freedom and parameters involved. On the other hand, the uncertainty in the properties of the models is considered through the use of random fields, which provide a realistic modeling strategy of the behavior of the uncertainty in the structural systems. | en_US |
| dc.description.abstract | En esta tesis se presenta el desarrollo de técnicas de reducción de modelos y su parametrización para resolver de manera eficiente problemas de simulación complejos basado en re-análisis para modelos de alta dimensionalidad. La modelación de estos sistemas requiere de un alto costo computacional para distintos tipos de aplicaciones, tales como análisis de incertidumbre, actualización de modelos de elementos finitos, sensibilidad de la confiabilidad, entre otros. Es por esto que el desarrollo y aplicación de herramientas para optimizar estos cálculos es fundamental. En investigaciones anteriores se ha avanzado en el desarrollo de técnicas de síntesis modal con el fin de resolver eficientemente los problemas antes mencionados. Estas técnicas están basadas en subestructuración del modelo con reducción de los modos internos a las subestructuras (fixed-interface modes). En este trabajo se aborda con mayor profundidad la síntesis modal, considerando adicionalmente la reducción de grados de libertad de borde utilizando modos característicos (characteristic normal modes). Se propone una técnica de interpolación de los modos característicos enfocada a la parametrización del modelo reducido, con lo cual se busca disminuir los tiempos de cálculo sin perder la calidad de los resultados obtenidos. Adicionalmente, se incorpora el efecto de los modos internos residuales (residual fixed-interface normal modes) como una corrección a las reducciones antes mencionadas. La consideración de los modos residuales, en conjunto con la interpolación de interfaz, generan una metodología bastante eficiente para la resolución de los problemas de simulación basados en re-análisis. El desempeño de estas técnicas es evaluado en varios ejemplos de aplicación, los cuales corresponden a modelos de elementos finitos lineales y con no linealidades localizadas, sometidos a acciones ambientales modeladas como procesos estocásticos. Estos modelos corresponden a problemas de alta dimensionalidad debido a la gran cantidad de grados de libertad y parámetros involucrados. Por otro lado, se considera la incertidumbre en las propiedades de los modelos mediante la utilización de campos aleatorios, los cuales entregan una estrategia de modelación realista del comportamiento de las incertidumbres en los sistemas estructurales. | es |
| dc.description.degree | Magíster en Ciencias de la Ingeniería Civil | |
| dc.description.sponsorship | ANID BECA MAGISTER NACIONAL | |
| dc.driver | info:eu-repo/semantics/masterThesis | |
| dc.format.extent | 170 páginas | |
| dc.identifier.doi | 10.71959/zqn9-fa16 | |
| dc.identifier.uri | https://cris.usm.cl/handle/123456789/4056 | |
| dc.identifier.uri | https://doi.org/10.71959/zqn9-fa16 | |
| dc.language.iso | es | |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| dc.subject | campos aleatorios | |
| dc.subject | interpolacion de interfaz | |
| dc.subject | modelos de elementos finitos | |
| dc.subject | parametrizacion | |
| dc.subject | simulaciones basadas en re-analisis | |
| dc.subject | Tecnicas de Reduccion | |
| dc.title | Técnicas de reducción y parametrización de modelos de elementos finitos | |
| dspace.entity.type | Tesis |
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