Corte de Mallas de Elementos Finitos 2.5-Dimensionales

Abstract

El problema que se resuelve consiste en cortar una malla volumétrica de elementos finitos semiestructurada, generada a partir de la extrusión de una malla de superficie, utilizando una curva de corte dada por una malla de segmentos. La malla de superficie es de cuadriláteros y/o triángulos que, extruidos en la dirección transversal generan prismas cuadrangulares (hexaedros) y/o triangulares (wedges). Hay dos dificultades importantes en esta tarea: la carencia de una geometría bien definida, pues solo se tiene una versión facetada de la misma; y la conservación de la estructura 2.5 dimensional cuando el corte no atraviesa los elementos en el mismo sentido en que se realizó la extrusión. En este trabajo se atacan ambos problemas y se presenta una solución completa para el proceso de corte, incluyendo los algoritmos necesarios para la reconstrucción de las geometrías, la proyección de la curva de corte sobre la malla, los pasos para el corte efectivo de los elementos, los algoritmos de suavizado y optimización aplicados y, finalmente, los métodos para mapear los viejos valores nodales y valores asociados a Puntos de Gauss sobre la malla resultante.