Solución interactiva de ecuaciones diferenciales en Mathematica 4.1

El propósito de este trabajo consiste en mostrar de qué manera la programación en Mathematica 4.1 nos permite resolver ecuaciones diferenciales de la forma de manera interactiva por medio de botones. Estos botones operan sobre una ecuación diferencial dada y la transforman por medio de ciertas reglas, de manera que el proceso de solución se observa paso a paso. Se ha puesto especial interés en las ecuaciones exactas de la forma y en ecuaciones de este tipo que admiten factor integrante. Con estos botones se pretende que el estudiante, antes que realizar cálculos, conceptúe los métodos usados en la solución de las ecuaciones diferenciales descritas.

Simple superposition approach for dynamic analysis of piled embedded footings.

[EN]The effectiveness and accuracy of the superposition method in assessing the dynamic stiffness and damping functions of embedded footings supported by vertical piles in homogeneous viscoelastic soil is addressed. To the end, the impedances of piled embedded footings are compared to those obtained by suporposing the impedance functions of the corresponding pile groups and embedded footing treated separately.

Importance of footing-soil separation on dynamic stiffness of piled embedded footings

[EN]Different phenomena such a soil consolidation, erosion, and scour beneath an embedded footing supported on piles may lead to loss of contact between soil and the pile cap underside. The importance of this separation on the dynamic stiffness and damping of the foundation is assessed in this work.

3-D Boundary element-finite element method for the dynamic analysis of piled buildings.

[EN]A boundary element-finite element model is presented for the three-dimensional dynamic analysis of piled buildings in the frequency domain. Piles are modelled as compressible Euler-Bernoulli beams founded on a linear, isotropic, viscoelastic, zoned-homogeneous, unbounded layered soil, while multi-storey buildings are assumed to be comprised of vertical compressible piers and rigid slabs.

Dynamic stiffness of deep foundations with inclined piles.

[EN]The influence of inclined piles on the dynamic response of deep foundations and superstructures is still not well understood and needs further research. For this reason, impedance functions of deep foundations with inclined piles, obtained numerically from a boundary element-finete element coupling model, are provided in this paper.

Influence of type wave and angle of incidence on seismic bending moments in pile foundations.

[EN]When analysing the seismic response of pile groups, a vertically-incident wavefiel is usually employed even though it doesnot necessarily correspond to the worst case scenario. This work aims to study the influence of both type of seismic body wave and its angle of incidence on the dynamic response of pile foundations.

A BEM-FEM model for the dynamic analysis of building structures founded on elastic or poroelastic soils.

[EN]This work presents a time-harmonic boundary elementfinite element three-dimensional model for the dynamic analysis of building structures founded on elastic or porelastic soils. The building foundation and soil domains are modelled as homogeneous, isotropic, elastic or poroelastic media using boundary elements.

On soil-structurae interaction in large non-slender partially buried structures.

[EN]This paper addresses the seismic analysis of a deeply embedded non-slender structure hosting the pumping unit of a reservoir. The dynamic response in this type of problems is usually studied under the assumption of a perfectly rigid structure using a sub-structuring procedure (three-step solution) proposed specifically for this hypothesis.

Impedance functions of end-bearing inclined piles.

[EN]In this work, stiffness and damping functions of pile foundations with inclined end-bearing piles have been computed for square 2X2 and 3X3 pile groups embedded in a soft stratum overlaying a rigid bedrock. The paper algo invetigates the influence that the assumption of a perfectly rigid bedrock and fixed boundary conditions at the pile tips have on the impedance functions.

Influence of pile inclination angle on the dynamic properties and seismic response of piled structures.

[EN] This paper aims to contribute to clarify whether the use of battered piles has a positive or negative influence on the dynamic response of deep foundations and superstructures. For this purpose, the dynamic response of slender and non-slender structures supported on several configurations of 2X2 and 3X3 pile groups including battered elements is obtained through a procedure based on a substructuring model whick takes soil-structure interaction into account.

Formulación tridimensional del método de los elementos de contorno con interpolación parabólica

El método de los elementos de contorno ha suscitado un interés creciente en los últimos diez años, presentándose como una herramienta útil para la resolución de problemas de la ingeniería estructural , modelados matemáticamente por sistemas de ecuaciones diferenciales en derivadas parciales. A través de una formulación integral en el contorno del dominio, donde se define el problema, se consigue la resolución de éste, mediante la sola discretización de aquél, en contraposición a los métodos de dominio, que necesitan la completa discretización del mismo (Elementos Finitos ). Estos años han servido, por un lado para cimentar el método anterior - en cuanto a sus bases matemáticas se refiere, y por otro para definir los campos de la Física donde su utilización podría ser más efectiva. Puede decirse que han sido lo que la década de los 60 para elementos finitos : la preparación inicial para el desarrollo espectacular hoy alcanzado. De hecho, el método de los elementos finítos es capaz de abordar eficazmente los grandes retos que plantea el cálculo estructural en la actualidad, mientras que los elementos de contorno no han alcanzado aún dicho estadio. Esta Tesis pretende establecer el camino definitivo para la resolución de este tipo de problemas en el caso elástico tridimensional. Para ello, se ha desarrollado la formulación pertinente tanto en su fase, puramente matemática, como numérica para medios tridimensionales heterogéneos, así como un programa de grandes posibilidades que permiten atacar cualquier caso prácticamente sin limitaciones de tamaño, geometría ó condiciones de contorno en el marco de la Elasticidad Tridimensional. El trabajo se compone de dos partes claramente diferenciadas, el estudio y planteamiento del método, así como la descripción de las soluciones adoptadas para la resolución de los múltiples problemas numéricos que plantea no solo el método en sí, sino la implementación de un programa de tales características , y de un anexo que comprende la descripción detallada de cada uno de los apartados que componen el programa. Por último y paralelamente se ha analizado también el caso axisimétrico, problema tridimensional con características muy especificas, desarrollandose su formulación e implementando asimismo un programa que demuestra la exactitud de dicha formulación.

Métodos numéricos para ecuaciones diferenciales rígidas. Aplicación a la semidiscretización del método de elementos finitos

295 p.

Concepciones y creencias de los profesores universitarios de matemáticas acerca de la enseñanza de las ecuaciones diferenciales.

Contiene un anexo con un cuestionario de problemas. Resumen basado en el de la publicación

Análisis del conocimiento de los profesores universitarios de matemáticas sobre la enseñanza de las ecuaciones diferenciales y sus aplicaciones.

Se presenta una aproximación a las concepciones y creencias de los profesores universitarios de matemáticas acerca de la enseñanza de las ecuaciones diferenciales en estudios científico-experimentales. El estudio tiene dos partes, una general que enumera las características más destacadas de la enseñanza de las ecuaciones diferenciales en ciclo inicial de universidad y que explica la persistencia de la utilización de métodos tradicionales de enseñanza. La segunda parte, que caracteriza a cada profesor en términos de diferencias y similitudes entre las concepciones y creencias específicas, y del nivel de coherencia demostrado. A partir de esta caracterización final se establecen tres grupos de profesores denominados I, II y III.

Simulación de sistemas Multi-Agente mediante un esquema Monte Carlo basado en ecuaciones diferenciales ordinarias

[ES] En este trabajo se expone una metodología para modelar un sistema Multi-Agente (SMA), para que sea equivalente a un sistema de Ecuaciones Diferenciales Ordinarias (EDO), mediante un esquema basado en el método de Monte Carlo. Se muestra que el SMA puede describir con mayor riqueza modelos de sistemas dinámicos con variables cuantificadas discretas. Estos sistemas son muy acordes con los sistemas biológicos y fisiológicos, como el modelado de poblaciones o el modelado de enfermedades epidemiológicas, que en su mayoría se modelan con ecuaciones diferenciales. Los autores piensan que las ecuaciones diferenciales no son lo suficientemente apropiadas para modelar este tipo de problemas y proponen que se modelen con una técnica basada en agentes. Se plantea un caso basado en un modelo matemático de Leucemia Mieloide Crónica (LMC) que se transforma en un SMA equivalente. Se realiza una simulación de los dos modelos (SMA y EDO) y se compara los resultados obtenidos.