Formulações corrotacionais 2D para análise geometricamente não linear de estruturas reticuladas.
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Date
2016
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Abstract
Com o propósito de tornar os sistemas estruturais mais econômicos tem-se um aumento da
utilização de estruturas cada vez mais esbeltas em várias áreas da engenharia. Para a
concepção de estruturas mais esbeltas, a realização de análises não lineares geométricas,
em que os efeitos de segunda ordem são explicitamente incluídos, torna-se cada vez mais
comum. Nesse âmbito, com esta dissertação tem-se a finalidade principal o
desenvolvimento de formulações para estruturas reticuladas 2D, que consideram o
comportamento não linear geométrico, dentro do contexto do Método dos Elementos
Finitos. As implementações foram realizadas no programa computacional CS-ASA
(Computational System for Advanced Structural Analysis), com o qual é possível a
realização de análises avançadas de estruturas considerando vários efeitos não lineares. As
formulações de elementos finitos geometricamente não lineares implementadas aqui estão
adaptadas à metodologia de solução que usa o método de Newton-Raphson acoplado às
estratégias de incremento de carga e de iteração. Essas estratégias permitem a
ultrapassagem de pontos críticos (bifurcação e limite) ao longo da trajetória de equilíbrio.
Vale enfatizar a adoção nessas formulações não lineares de elementos finitos do referencial
corrotacional, que permite a separação explícita entre os movimentos de corpo rígido e os
deformacionais. Nesse tipo de abordagem, somente os deslocamentos que causam
deformações estão presentes e, dessa forma, os deslocamentos e rotações medidos nesse
sistema local corrotacional podem ser considerados pequenos e permitem a consideração
de medidas de deformação lineares sem perda de precisão. Essas formulações utilizam a
teoria de viga de Euler-Bernoulli e também a teoria de Timoshenko. Os resultados obtidos
no presente trabalho foram avaliados através do estudo de problemas estruturais clássicos
de estabilidade fortemente não lineares encontrados na literatura.
Description
Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
Keywords
Análise estrutural - engenharia, Estabilidade estrutural, Modelos matemáticos, Método dos elementos finitos
Citation
SILVA, Jéssica Lorrany e. Formulações corrotacionais 2D para análise geometricamente não linear de estruturas reticuladas. 2016. 115 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2016.