Use este identificador para citar ou linkar para este item:
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/7251| Título: | Análise numérica e experimental de uma viga sujeita a cargas dinâmicas |
| Autor(es): | Blaz, Heytor Nogueira |
| Orientador(es): | Borges, Adailton Silva |
| Palavras-chave: | Processamento de imagens Método dos elementos finitos Vigas Image processing Finite element method Girders |
| Data do documento: | 9-Jun-2017 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Cornelio Procopio |
| Citação: | BLAZ, Heytor Nogueira. Análise numérica e experimental de uma viga sujeita a cargas dinâmicas. 2017. 60 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2017. |
| Resumo: | O presente trabalho tem por objetivo realizar um estudo envolvendo o método de elementos finitos e processamento de imagens, em uma viga sujeita a cargas dinâmicas. A viga foi engastada em uma de suas extremidades e está livre na outra, onde inicialmente foi aplicado uma força impulsiva, em sua extremidade livre, a fim de determinar suas frequências naturais. Posteriormente, a partir das mesmas condições de contorno, foi aplicada uma massa pontual na extremidade livre da viga para avaliar seu comportamento dinâmico. As propriedades da estrutura, de aço inox, tais como, módulo de elasticidade e coeficiente de Poisson foram determinadas de acordo com a AISI (American Iron and Steel Institute). A metodologia de elementos finitos lineares foi aplicada utilizando o modelo de elementos de viga de Euler-Bernoulli, no software comercial ANSYS®, onde a viga foi discretizada em 22 nós, 21 elementos, e cada nó apresentava dois graus de liberdade, translação e rotação. Já na análise experimental, foi utilizada uma câmera como sensor de não contato, juntamente com um algoritmo previamente implementado, para o processamento de imagens, que tem como ideia principal a leitura do vídeo, frame a frame, posteriormente a binarização da imagem, a conversão das coordenadas da matriz de imagem, que se encontram em pixels, em escalas de medida, no caso em milímetros e por fim aplicar a Transformada Rápida de Fourier (FFT) para avaliar o comportamento dinâmico da estrutura. Na discretização do sistema, cada elemento de viga apresenta dois graus de liberdade (deslocamento e rotação) em cada nó, onde o campo de deslocamento está definido pelo deslocamento vertical do eixo. |
| Abstract: | The purpouse of this work is to perform a study involving the finite element method and image processing in a beam subjected to dynamic loads. The beam was set at one end and free at the other, where an impulsive force was initially applied at its free end in order to determine its natural frequencies. After, from the same boundary conditions, a point mass was applied at the free end of the beam to evaluate its dynamic behavior. The properties of the stainless steel structure, such as modulus of elasticity and Poisson's coefficient were determined according to AISI (American Iron and Steel Institute). The linear finite element methodology was applied using the Euler-Bernoulli beam element model in commercial ANSYS® software, where the beam was discretized in 22 nodes, 21 elements, and each node had two degrees of freedom, translation and rotation. In the experimental analysis, a non-contact sensor camera was used, along with an algorithm previously implemented, for image processing, whose main idea is to read the video, frame by frame, after the binarization of the image, the conversion of the coordinates of the image matrix, that are in pixels, in measurement scales, in the case in millimeters and finally to apply the Fast Fourier Transform (FFT) to evaluate the dynamic behavior of the structure. In discretization of the system, each element of the beam has two degrees of freedom (displacement and rotation) in each node, where the displacement field is defined by the vertical displacement of the axis. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/7251 |
| Aparece nas coleções: | CP - Engenharia Mecânica |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| CP_COEME_2017_18.pdf Disponível a partir de 5000-01-01 | 1,31 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.