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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35027| Título: | Análise numérica comparativa da flambagem lateral com torção em vigas de aço de seção I empregando elementos finitos de casca e elementos sólidos tipo casca |
| Título(s) alternativo(s): | Comparative numerical analysis of lateral torsional buckling in I section steel beams using shell and solid shell finite elements |
| Autor(es): | Yakuda, Helena Sumiko |
| Orientador(es): | Rigobello, Ronaldo |
| Palavras-chave: | Vigas Flambagem (Mecânica) Análise numérica Aço - Estruturas Girders Buckling (Mechanics) Numerical analysis Steel, Structural |
| Data do documento: | 26-Ago-2024 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Campo Mourao |
| Citação: | YAKUDA, Helena Sumiko. Análise numérica comparativa da flambagem lateral com torção em vigas de aço de seção I empregando elementos finitos de casca e elementos sólidos tipo casca. 2024. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2024. |
| Resumo: | A flambagem lateral com torção (FLT) é um fenômeno crítico no comportamento estrutural de vigas de aço, impactando diretamente na estabilidade e segurança das construções. Este trabalho se dedica a uma análise numérica desse fenômeno, empregando o software ANSYS para modelar e simular o comportamento de vigas metálicas com seção transversal tipo I. Nesse contexto tem-se como objetivo comparar os resultados obtidos com a modelagens considerando dois tipos de elementos finitos: elementos tipo casca e elementos sólidos tipo casca. A modelagem com elementos de casca emprega elementos finitos de superfície para representação da viga, enquanto os elementos sólidos tipo casca oferecem uma descrição tridimensional e mais detalhada. Foram desenvolvidos modelos numéricos que simulam o desempenho das vigas sob carregamentos verticais, com o objetivo de avaliar as curvas de deslocamento nos eixos Y e Z e o carregamento de colapso. A validação dos modelos foi realizada por meio da comparação dos resultados obtidos com dados experimentais. Apesar do comportamento similar na convergência, o elemento de casca SHELL181 apresentou melhor desempenho, com resultados mais concisos e com a vantagem de exigir um menor custo computacional quando comparado com a utilização do elemento sólidos tipo casca SOLSH190 nos modelos analisados. |
| Abstract: | Lateral torsional buckling (LTB) is a critical phenomenon in the structural behavior of steel beams, directly impacting the stability and safety of buildings. This work is dedicated to a numerical analysis of this phenomenon, using ANSYS software to model and simulate the behavior of steel beams of I profile. In this context, the objective is to compare the results obtained with modeling considering two types of finite elements: shell elements and solid shell elements. Modeling with shell elements employs surface finite elements to represent the beam, while solid shell elements offer a three-dimensional and more detailed description. Numerical models were developed to simulate the performance of beams under vertical loads, with the objective of evaluating the displacement curves on the Y and Z axes and the collapse load. The validation of the models was performed by comparing the results obtained with experimental data. Despite the similar behavior in convergence, the shell element SHELL181 presented better performance, with more concise results and with the advantage of requiring a lower computational cost when compared to the use of the SOLSH190 solid shell finite element in the analyzed models. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35027 |
| Aparece nas coleções: | CM - Engenharia Civil |
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