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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/34779
Tipo: | Dissertação |
Título: | Análise estática de estruturas de barras usando o método dos elementos finitos |
Autor(es): | Ibiapino, Raquel Priscila |
Primeiro Orientador: | Santos, Antônio José Boness dos |
Primeiro Coorientador: | Wyse, Ana Paula Pintado |
Resumo: | O desenvolvimento tecnológico das vigas e arcos, estruturas convencionalmente utilizadas em construções de pontes, templos e edifícios, ampliaram as suas aplicações. Atualmente são empregadas em estudos de dutos enterrados, cabos oceânicos e até mesmo em pesquisas sobre os vasos sanguíneos, cabos umbilicais de trajes espaciais, dentre outros. Neste trabalho, apresentamos um modelo matemático para estruturas exíveis no espaço tridimensional baseado na teoria de vigas de Timoshenko, introduzindo alguns resultados da geometria diferencial de curvas no espaço. O problema é formulado variacionalmente na forma cinemática e mista e aproximado utilizando o Métodos dos Elementos Finitos. Experimentos numéricos para vigas e hélices são apresentados para demonstrar o comportamento da formulação proposta. As soluções numéricas e analíticas dos campos dos deslocamentos e esforços generalizados são comparados e apresentados gra camente, bem como suas taxas de convergência nas normas L2 e H1. Estes experimentos demonstram que a formulação é livre de trancamentos numéricos ( locking ). |
Abstract: | The technological development of beams and arches, structures conventionally used in the construction of bridges, temples, and buildings, has broadened their applications. They are now employed in studies of buried pipelines, ocean cables, and even in research on blood vessels, umbilical cables for space suits, among others. In this work, we present a mathematical model for exible structures in three-dimensional space based on the Timoshenko beam theory, incorporating some results from the di erential geometry of spatial curves. The problem is formulated variationally in kinematic and mixed forms and approximated using Finite Element Method. Numerical experiments for beams and helices are presented to demonstrate the behavior of the proposed formulation. The numerical and analytical solutions of the displacement and generalized force elds are compared and graphically presented, along with their convergence rates in the L2 and H1 norms. These experiments show that the formulation is free from numerical locking. |
Palavras-chave: | Estruturas flexíveis Elementos finitos Timoshenko Flexible structures Finite elements |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
Sigla da Instituição: | UFPB |
Departamento: | Informática |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Modelagem Matemática e computacional |
Tipo de Acesso: | Acesso aberto Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil |
URI: | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ |
URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/34779 |
Data do documento: | 30-Jul-2022 |
Aparece nas coleções: | Centro de Informática (CI) - Programa de Pós-Graduação em Modelagem Matemática Computacional |
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