Elasticidad en Campos Escalares y Vectoriales (Coordenadas Cilíndricas)

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Trabajo realizado por estudiantes
Título Elasticidad en Campos Escalares y Vectoriales (Coordenadas Cilíndricas) - Grupo 4-C
Asignatura Teoría de Campos
Curso 2023-24
Autores Juan Casteres Cortiñas
Jorge Martínez Rodríguez-Malo
Manuel Martín-Oar Faustmann
Sandra Fuzhen Rodríguez Ibáñez
Este artículo ha sido escrito por estudiantes como parte de su evaluación en la asignatura

En el siguiente trabajo se expondrán los cálculos relacionados con el estudio de diferentes campos escalares y vectoriales, así como su influencia en un sólido curvado. Para ello se hará uso de coordenadas cartesianas y cilíndricas.</br>

Se considera una placa rectangular plana (en dimensión 2) que ocupa la región (x, y) ∈ [−3, 3] × [−1, 3]. También se suponen definidas las cantidades física de: la temperatura T (x, y) = sin (x 2 + (y − 3)2) y el campo de desplazamientos: u (ρ, θ) = log (3 − ρ) 2 cos(2θ) (e_ρ ) (Proporcionadas en coordenadas cartesianas y cilíndricas respectivamente).</br> Con estos datos, se procede a responder a las siguientes cuestiones:

1 Dibujo Lámina

[math]u_\rho=\frac{1}{2}[/math]
Para el dibujo del mallado se tomarán la región dada y como paso de muestreo [math]\frac{1}{10}[/math] (dato del enunciado) para las variables x e y. Al tratarse de una parte de anillo, se operará en coordenadas cilíndricas, sin embargo, como MATLAB únicamente funciona en cartesianas el resultado se expresará en ellas.

2 Cálculo curvas de nivel de un campo de temperaturas

3 Cálculo de [math]\nabla T[/math]

4 Ley de Fourier aplicada a la energía calorífica [math]\vec{Q}[/math]

5 Tensor Tensiones

[math]\vec{i}·\sigma·\vec{i}=\begin{pmatrix} 1 & 0 & 0 \end{pmatrix}\begin{pmatrix} 0 & \frac{-3}{2}cos(2\theta)/) & 0\\ \frac{2}{5}cos(x) & 0 & 0\\ 0 & 0 & 0 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} 1 & 0 & 0 \end{pmatrix}=\begin{pmatrix} 0 & \frac{2}{5}cos(x) & 0 \end{pmatrix}\begin{pmatrix} 1 & 0 & 0 \end{pmatrix}=0[/math]

[math]\vec{j}·\sigma·\vec{j}=\begin{pmatrix} 0 & 1 & 0 \end{pmatrix}\begin{pmatrix} 0 & \frac{2}{5}cos(x) & 0\\ \frac{2}{5}cos(x) & 0 & 0\\ 0 & 0 & 0 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} 0 & 1 & 0 \end{pmatrix}=\begin{pmatrix} \frac{2}{5}cos(x) & 0 & 0 \end{pmatrix}\begin{pmatrix} 0 & 1 & 0 \end{pmatrix}=0[/math]

[math]\vec{k}·\sigma·\vec{k}=\begin{pmatrix} 0 & 0 & 1 \end{pmatrix}\begin{pmatrix} 0 & \frac{2}{5}cos(x) & 0\\ \frac{2}{5}cos(x) & 0 & 0\\ 0 & 0 & 0 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} 0 & 0 & 1 \end{pmatrix}=\begin{pmatrix} 0 & 0 & 0 \end{pmatrix}\begin{pmatrix} 0 & 0 & 1 \end{pmatrix}=0[/math]


Como todas son nulas no es posible su representación.