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Análise dinâmica não linear geométrica de estruturas e mecanismos reticulados planos com ligações deslizantes

Siqueira, Tiago Morkis

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola de Engenharia de São Carlos 2016-02-26

Acesso online

  • Título:
    Análise dinâmica não linear geométrica de estruturas e mecanismos reticulados planos com ligações deslizantes
  • Autor: Siqueira, Tiago Morkis
  • Orientador: Coda, Humberto Breves
  • Assuntos: Dinâmica Não Linear; Ligações Deslizantes; Método Dos Elementos Finitos Posicional; Nonlinear Dynamics; Positional Finite Element Method; Sliding Joints
  • Notas: Dissertação (Mestrado)
  • Descrição: Desenvolve-se uma formulação lagrangeana total do método dos elementos finitos para análise dinâmica de estruturas e mecanismos reticulados planos contendo ligações deslizantes sujeitas a grandes deslocamentos e rotações. Estas são introduzidas ao sistema mecânico na forma de juntas prismáticas e cilíndricas por meio do método dos multiplicadores de Lagrange, permitindo sua utilização na simulação de diversos tipos de estruturas e mecanismos. Também são consideradas rótulas entre as barras, estas introduzidas por meio da compatibilidade cinemática dos graus de liberdade dos nós comuns. A formulação do método dos elementos finitos adotada utiliza como parâmetros nodais as posições e os giros de modo desacoplado. Assim, pode-se utilizar a cinemática exata para barras de Reissner na análise de deslocamentos e giros finitos da estrutura. Adota-se o modelo constitutivo de Saint-Venant-Kirchhoff que relaciona a medida de deformação objetiva de Green-Lagrange com o tensor de tensões de Piola-Kirchhoff de segunda espécie. O equilíbrio dinâmico do sistema é obtido pelo princípio da energia total estacionária e a solução do sistema não linear de equações resultante é obtida pelo método de Newton-Raphson. A integração temporal é realizada pelo método de Newmark. São apresentados diversos exemplos para validação da formulação desenvolvida, os quais são comparados com soluções analíticas de modo a evidenciar as possibilidades de aplicação da formulação proposta.
  • DOI: 10.11606/D.18.2016.tde-02032016-104021
  • Editor: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola de Engenharia de São Carlos
  • Data de criação/publicação: 2016-02-26
  • Formato: Adobe PDF
  • Idioma: Português
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