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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/6334| Título: | Elaboração de algoritmo com formulação não linear geométrica para cálculo de treliças tridimensionais |
| Título(s) alternativo(s): | Algorithm development with nonlinear geometric formulation for structural analysis of 3-D trusses |
| Autor(es): | Oliveira, Ricardo Lopes de |
| Orientador(es): | Rigobello, Ronaldo |
| Palavras-chave: | Método dos elementos finitos Treliças (Construção civil) Finite element method Trusses |
| Data do documento: | 25-Nov-2015 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Campo Mourao |
| Citação: | OLIVEIRA, Ricardo Lopes de. Elaboração de algoritmo com formulação não linear geométrica para o cálculo de treliças tridimensionais. 2015. 71 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2015. |
| Resumo: | O desenvolvimento de novas técnicas e tecnologias impactaram de forma muito positiva as ferramentas de análise e projeto de engenharia. Com a tecnologia CAE (Engenharia Auxiliada por Computador) elevou-se a análise estrutural a outro patamar, sendo possível simular o comportamento de estruturas cada vez mais complexas e obter resultados confiáveis para fins de dimensionamento. Uma das bases dessa tecnologia é o Método dos Elementos Finitos (MEF), do qual deriva o Método dos Elementos Finitos Posicional (MEFP) utilizado nesse trabalho. O MEFP tem por principal característica ser uma formulação baseada na posição dos nós, ao invés de deslocamentos, e de natureza não linear geometricamente exata. O presente trabalho teve como objetivo possibilitar a análise elástica não linear de treliças tridimensionais através do desenvolvimento de um algoritmo em linguagem Python. Para isso, foi necessário o estudo de conceitos de estabilidade estrutural de estruturas reticuladas, das características da formulação posicional, dos conceitos de não linearidade geométrica e também o estudo da linguagem de programação escolhida. O algoritmo desenvolvido foi testado em situações distintas, com o intuito de comprovar a eficiência da formulação empregada. Foram analisadas treliças planas e tridimensionais em casos de comportamento linear e não linear. Os resultados obtidos em todos os casos se apresentaram bastante próximos dos encontrados na literatura, e praticamente idênticos aos encontrados nas simulações utilizando o software MASTAN2. Com base na comparação dos resultados, observou-se a eficácia da formulação estudada e implementada computacionalmente na análise não linear elástica de treliças tridimensionais. |
| Abstract: | The development of new techniques and technologies improved the structural analysis and engineering design. The CAE technology (Computer Aided Engineering) takes the structural analysis to another level, possibiliting to simulate complex structures and achieve reliable results for design. One of the bases of this technology is the Finite Element Method (FEM). From this derives the Positional Finite Element Method, which is used in this work. The Positional FEM has a formulation based on the nodes positions, instead displacements as in conventional FEM formulations, resulting in a geometrically nonlinear descriptions of structural behaviour. This work consisted in the algorithm development for nonlinear elastic analysis of 3-D trusses using the Python programming language. Therefore, it was necessary to study concepts of structural stability analysis of structures, the positional FEM formulation characteristics, the concepts of geometrical nonlinearity, and also the chosen programming language. The developed algorithm was tested on different situations to demonstrate the effectiveness of the used formulation. Examples of 2-D and 3-D trusses were analyzed considering linear and nonlinear structural behavior. The achieved results in all cases analyzed were very close to those found in the literature, and practically identical to those found in the simulations using the MASTAN2 software. Based on the comparison results, it was verified the efficacy of the formulation studied and computationally coded for nonlinear elastic analysis of three-dimensional trusses. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/6334 |
| Aparece nas coleções: | CM - Engenharia Civil |
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