Ensayo de Las Aplicaciones de Los Métodos Numéricos en La Ingeniería Civil

Ensayo de las aplicaciones de los Métodos Numéricos en la Ingeniería civil Desde hace varios años se sabe que el papel que desempeña un ingeniero sigue siendo el mismo cual se basa en conocer los fenómenos y mecanismos de la naturaleza para dar los servicios que el hombre necesita, para esto utiliza sus conocimientos y la experiencia que ha desarrollado con el paso de los años. Con el paso del tiempo y el avance avance de diversos medios como lo es la tecnología, se tiene una mayor posibilidad de abordar cada día temas ambiciosos y mayor relevancia lo cual lleva a darle solución a los problemas que tienen un impacto importante en los aspectos que relacionan al ser humano. Los métodos numéricos es una herramienta fundamental ya que se encuentra aplicado a problemas de la ingeniería estructural. Los métodos numéricos deber ser lo suficientemente exactos y sin riesgos para que se cumpla con los requisitos de un problema de ingeniería. Los métodos numéricos son técnicas mediante las cuales es posible formular problemas de tal forma que puedan resolverse usando operaciones aritméticas. Aunque hay muchos tipos de métodos numéricos, todos comparten una característica común: invariablemente los métodos numéricos lleva a cabo un buen número de tediosos cálculos aritméticos. Con el desarrollo de computadoras digitales eficientes y rápidas, el papel de los métodos numéricos en la solución de problemas de ingeniería haya aumentado considerablemente en los últimos años. Por otro lado, actualmente se disponen de modelos numéricos, principalmente basados en el método de los elementos finitos que permiten representar adecuadamente el comportamiento de un diseño estructural. Sin embargo la mayoría de las formulaciones no lleva en cuenta la presencia inevitable de imperfecciones en la geometría de las estructuras que pueden provocar una degradación considerable de su capacidad portante. La necesidad de resolver problemas complejos en ingeniería ha llevado a contar actualmente con herramientas de simulación numérica capaces de reemplazar costosos ensayos de prototipos y que permiten evaluar rápidamente diferentes alternativas de diseño Debido a que hoy en día los sistemas informáticos han venido a dar una gran ayuda, se emplean software que utilizan los métodos numéricos para resolver problemas algunos de suma importancia en el ámbito de la ingeniería civil. Existen, un gran número de estructuras en ingeniería civil, que son modelados desde su concepción utilizando técnicas de elementos finitos. Los métodos numéricos también pueden ser utilizados para estudiar el comportamiento de e structuras que son fabricadas en serie. Un ejemplo típico de esta aplicación es el modelado numérico de casas habitación de interés social. En este caso es muy importante hacer el modelado integral de la estructura, para ver su comportamiento como un todo y poder tomar acciones tanto de diseño como posibles reparaciones cuando sufre daño en condiciones de servicio. También es posible hacer la simulación numérica entre dos sólidos, cada uno de ellos con un comportamiento comportamiento diferente. Un ejemplo notable es la interacción entre una cimentación (zapata) y el suelo sobre el que se apoya. El objetivo es determinar la máxima capacidad de carga que puede soportar el suelo en condiciones de servicio y así diseñar de acuerdo a los resultados obtenidos en dicho procedimiento.

Israel Ramírez González

Ingeniería Civil

Métodos Numéricos

Ing. Mariana Arrieta O.

Un ejemplo muy notorio es el cálculo de los errores que se puedan tener al momento de calcular los momentos en una viga, esto con la ayuda de los métodos numéricos. Sabemos que los errores nos perjudican de manera considerable, pero con esta medida nos podemos dar cuenta que tanto es nuestro error y si esta dentro de un límite permisible. Los métodos numéricos suelen ser una tarea de matemáticos. Los ingenieros seleccionan el método que mejor se adapta a un problema particular, y lo aplican. Por ejemplo, un ingeniero civil puede seleccionar el mejor método de resolución de un sistema de ecuaciones lineales para calcular una estructura usando un método matricial. En ocasiones, los mismos ingenieros son los que implementan también el método. Los métodos numéricos son herramientas extremadamente poderosas para la solución de problemas. Son capaces de manejar sistemas de ecuaciones grandes, no linealidades y geometrías complicadas que son comunes en la práctica de la ingeniería y que, a menudo, son imposibles de resolver analíticamente. Por lo tanto, amplían la habilidad de quien los estudia para resolver problemas. Los métodos numéricos fungen como herramienta de gran importancia en la ingeniería civil, ayudados de ellos podemos dar solución a un sinfín de problemas, algunos tan sencillos como son el calcular algún error y otros que conllevan cierto grado de dificultad como puede ser el análisis de una cimentación o zapata. Tal vez el llegar a comprender como se aplican en la vida real requiere de una experiencia en el ámbito laboral, pero conociendo y asiendo conciencia de la importancia que tienen obtendremos una mentalidad mucho más extensa y propia de la carrera que nos ayudara a resolver problemas de aplicación. La materia de Métodos Numéricos es una de las asignaturas que forman parte de las materias de ciencias básicas de la carrera de ingeniería civil. Es fundamental que los contenidos de esta asignatura esta vinculada con los fenómenos físicos y propios de ingeniería civil de que uno como estudiante obtenga los conocimientos que le permitan plantear los modelos matemáticos y su solución aproximada de los problemas que surgen en la sociedad y los fenómenos naturales

Israel Ramírez González

Ingeniería Civil

Métodos Numéricos

Ing. Mariana Arrieta O.