Aplicación didáctica con interfaz gráfica generada en Matlab, para el análisis del comportamiento físico de una viga estáticamente determinada

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Programación Matemática y Software
Universidad Autónoma del Estado de Morelos
Dr.Marco Antonio Cruz Chávez
2007-3283

Volumen 9, Número 2 /Junio del 2017
Periodo Junio-Septiembre 2017
Artículo de Investigación
1-9
Computación

Junio del 2017

Cuatrimestral

 

 

 

 

PDF(540 KB)

A. Aguilar-Meléndez, H. E. Rodríguez-Lozoya, J. De la Puente, S. N. González-Rocha, A. Campos-Rios, A. García-Elías, A. Córdova-Ceballos


Facultad de Ingeniería Civil, Universidad Veracruzana, Prol. Avenida Venustiano Carranza S/N. Col. Revolución. Poza Rica, Veracruz, México. 93390. Barcelona Supercomputing Center, Jordi Girona 29-31, Barcelona, España. 08034
Universidad Autónoma de Sinaloa, Prolongación Josefa Ortiz de Domínguez S/N, Cd Universitaria, 80040 Culiacán Rosales, S/n., México.
Facultad de Ciencias Químicas, Prol. Avenida Venustiano Carranza S/N. Col. Revolución. Poza Rica, Veracruz, México. 93390.
Consultoría en Ingeniería, Jose Azueta 10, Tuxpan, Veracruz, México. 92880

Recibido: 31 de enero de 2017  Aceptado: 4 de mayo de 2017 Publicado en línea: 30 de junio del 2017

Resumen. El adecuado modelado de los apoyos y cargas que actúan sobre una viga, es esencial para contribuir al apropiado comportamiento físico de la viga durante su vida. En este artículo se describe una aplicación creada en Matlab y diseñada con la finalidad de contribuir al aprendizaje de los estudiantes (principalmente de ingeniería civil y de arquitectura), en el tema del comportamiento físico y del modelado de las vigas estáticamente determinadas. Particularmente, el énfasis se centra en dos grandes aspectos: a) el comportamiento físico de las vigas y; b) la relación entre la pendiente, la deflexión, la fuerza cortante y el momento flexionante en vigas. La ayuda computacional mencionada permite calcular los valores de fuerza cortante, momento flexionante, pendiente y la deflexión en una viga. Para ese fin es necesario definir los tipos de apoyos de la viga en sus extremos, y el tipo de carga que actúa sobre ella. Los resultados generados por la aplicación se muestran gráficamente y en forma numérica. La aplicación descrita en el presente trabajo permite analizar una viga estáticamente determinada, y puede ejecutarse en cualquier computadora con un sistema operativo Windows 7 ó superior de 64 bits, sin necesidad de tener instalado el software Matlab. Finalmente, se describen ejemplos de uso de la aplicación.

Palabras clave: viga estáticamente determinada, apoyos en vigas, análisis de vigas, software educativo.

 

Abstract. The appropriate modeling of both supports and loads that are acting in a beam is essential to contribute to the appropriate physical behavior of the beam during its life. In this paper a computer application developed in Matlab is described. This application was designed with the purpose of contribute to the learning of the students (mainly of the careers of civil engineering and architecture), in the physical behavior and the modeling of beams statically determinate. Particularly, the emphasis is focused in two important aspects: a) the physical behavior of the beams and; b) the relationship between the slope, the displacement, the shear force and the bending moment in beams. The computer application mentioned allows to compute the values of shear force, bending moment, slope and displacements in a beam. For this purpose it is necessary to define the type of supports of the extremes of the beam and the kind of load that is acting over the beam. The results computed by the application are shown graphically and numerically. The described application in the present work allows to analyze a beam statically determinate. This last application can be executed in any computer with the operative system Windows 7 or higher with 64 bits, without the necessity of to have the software Matlab. Finally, examples of use of the application are described.

Keywords:beam statically determinate, supports in beams, analysis of beams, educational software.

A. Aguilar-Meléndez (Autor de correspondencia)
Email:armaguilar@uv.mx
 
H. E. Rodríguez-Lozoya
Email:rolohe1@yahoo.com.mx
 
J. De la Puente
Email:josep.delapuente@bsc.es
 
S. N. González-Rocha
Email:ngonzalez@uv.mx
 
A. Campos-Rios
Email:amelia.campos.r@gmail.com
 
A. García-Elías
Email:alejagarcia@uv.mx
 
A. Córdova-Ceballos
Email:acordova@uv.mx