Revista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia (Jan 2015)
A new algorithm for near–singular integration of 3D Boundary Element Integrals for thin–walled elements
Abstract
La exactitud del Método de Elementos de Contorno (MEC) depende fuertemente de una evaluación precisa de las integrales de contorno. En estructuras de pared delgada, algunos puntos de colocación pueden estar muy cerca de elementos de integración, generando integrales cuasi-singulares que requieren el uso de técnicas especiales de integración numérica. En este trabajo, se presenta un algoritmo efectivo para la integración cuasi-singular en el MEC aplicado a estructuras de pared delgada en tres dimensiones. El algoritmo se basa en una combinación de la técnica de transformación de variables de Telles y la cuadratura de Gauss adaptativo para mejorar la precisión de la integración y para disminuir el tiempo de cálculo. La selección de parámetros para el algoritmo depende de la relación entre la distancia desde el punto de colocación al elemento de integración y una longitud de referencia del elemento. Como ejemplo, el algoritmo propuesto se aplica a una placa sometida a carga uniaxial y a un cilindro tubular a presión interna, ambos de pared delgada. Los resultados obtenidos están en concordancia con los resultados teóricos y la reducción de los tiempos de integración es significativa.
