Una vez que se definen las liberaciones nodales, el programa genera nodos que pertenecen a diferentes partes del modelo y genera un miembro invisible entre estos nodos. Las fuerzas internas son las mismas que para un miembro con el inicio en el nodo original y el final en el nodo desacoplado.
Las liberaciones nodales son adecuadas principalmente para modelos de miembros con geometría no lineal. Por ejemplo, las liberaciones nodales se pueden usar para modelar cruces de miembros con vigas elevadoras, subestructuras móviles u objetos acoplados con condiciones de contorno especiales.
Por lo tanto, un caso en el que es necesario usar liberaciones nodales es en modelos donde una viga se encuentra sobre otra pero no están conectadas rígidamente mediante tornillos o soldaduras. Un ejemplo de esto es el cruce de vigas mostrado en la Imagen 2, donde una viga en voladizo se apoya de forma suelta en una viga suspendida.
En este caso, es necesario definir una liberación nodal para desacoplar el modelo en el lugar donde las vigas se cruzan. En RFEM 6, puedes encontrar las liberaciones nodales bajo “Objetos Especiales” en el navegador de Datos o mediante el menú "Insertar" → "Objetos Especiales" → "Liberaciones Nodales" → "Cuadro de Diálogo" (Imagen 3).
En ambos casos, el cuadro de diálogo "Nueva Liberación Nodal" está disponible como se muestra en la Imagen 4. Puedes comenzar definiendo la liberación nodal seleccionando la ubicación (es decir, el nodo) en el que el modelo debe desacoplarse y la liberación nodal a generar. Esto puede hacerse en la esquina superior derecha del cuadro de diálogo. Luego, en la sección de “Objetos Liberados”, debes especificar los miembros, superficies o sólidos que se desacoplan en el nodo seleccionado. Puedes hacerlo escribiendo su número o utilizando el botón “Seleccionar Individualmente” para definir los objetos gráficamente en la ventana de trabajo.
En este ejemplo particular, se seleccionan los miembros 3 y 4 (es decir, el voladizo en la parte superior) para el desacoplamiento. De esta manera, RFEM generará una copia del nodo seleccionado en la misma ubicación. En la lista disponible en la sección “Generación de Liberación”, debes especificar si colocar la liberación (articulación) en el “Nodo Original” o en el “Nodo Liberado”. La configuración especifica con qué parte del modelo la articulación se está deformando, teniendo así un efecto en los resultados.
A continuación, debes definir las condiciones apropiadas para la liberación nodal. Los grados de libertad en el nodo se controlan por el tipo de liberación nodal (Imagen 5) que describe las propiedades de la articulación. Estas propiedades controlan la transferencia de deformaciones (y por lo tanto de fuerzas y momentos internos) entre el nodo original y su copia. Un tipo de liberación nodal puede definirse en el cuadro de diálogo asociado accesible a través del icono “Crear Nuevo Tipo de Liberación” indicado en la Imagen 4, o mediante la entrada “Tipos para Liberaciones Nodales” en los “Tipos para Objetos Especiales” del Navegador de Datos.
Como muestra la Imagen 5, las condiciones del tipo de liberación están divididas en tres grados de libertad “Traslacionales” y una liberación “Rotacional”. Las propiedades de la liberación se refieren a los ejes de miembros o líneas. Al seleccionar la casilla para el eje respectivo, especificas que un desplazamiento en o una rotación alrededor de la dirección correspondiente es posible. Luego, puedes ajustar la constante del resorte traslacional o rotacional e ingresar las propiedades no lineales (si es aplicable) en la columna “No Linealidad”.
Antes de confirmar la creación del tipo de liberación nodal, por favor verifica a qué sistema de ejes se refieren la liberación de los desplazamientos y las rotaciones. Esto puede especificarse en la sección “Sistema de Coordenadas” del cuadro de diálogo “Tipo de Liberación Nodal”, donde puedes seleccionar uno de los siguientes sistemas de ejes: sistema de ejes local (x,y,z), sistema de coordenadas global (X,Y,Z), o puedes definir un nuevo sistema de coordenadas por ti mismo.
Si la liberación se refiere a un sistema de coordenadas local, también se muestra la sección de diálogo “Sistema de Ejes Local” (Imagen 5) y puedes definir el miembro o línea (dependiendo de lo que hayas seleccionado en la lista) que sirve como referencia.
Resumen
La definición de liberaciones nodales es particularmente adecuada para modelos de miembros con geometría no lineal. En RFEM 6, puedes encontrarlas como “Objetos Especiales” y utilizarlas para modelar cruces de miembros con vigas elevadoras, subestructuras móviles u objetos acoplados con condiciones de contorno especiales. Al definir una liberación nodal, se permite el desacoplamiento estructural de los objetos conectados a un nodo. La liberación está controlada por condiciones de articulación, que también pueden tener propiedades no lineales.