Bordes Absorbentes de Capas Perfectamente Acopladas Utilizando Elementos Finitos Mixtos

Abstract

Existen múltiples desarrollos de capas perfectamente acopladas (Perfect Matched Layer – PML) utilizadas como bordes absorbentes en modelos de interacción suelo-estructura. Sin embargo, pocos modelos de elementos finitos con bordes PML permiten el análisis en el dominio del tiempo. Kucukcoban y Kallivokas (Wave Motion.50, 2013,57-79) plantean una solución integrable en el dominio del tiempo utilizando elementos finitos mixtos en la región PML. Estos autores aproximan las tensiones con funciones de interpolación continuas, lo que puede provocar inconsistencias en la interfaz entre los subdominios físico y PML. En este trabajo se propone utilizar funciones de interpolación de tensión discontinuas, que permiten disminuir la cantidad de incógnitas adicionales por elemento finito y aumentar la efectividad de absorción del borde. Se calcula la respuesta de modelos de deformación plana ante cargas en la superficie utilizando integración explícita en el dominio del tiempo con diferentes opciones de bordes PML. Para demostrar la efectividad de los bordes propuestos se comparan sus resultados con los de un modelo de elementos finitos de dominio extendido que representa la solución del medio semi infinito hasta el tiempo de arribo del primer rebote de onda P.