Análise dinâmica não linear de problemas envolvendo massas móveis aplicadas em cabos e elementos de viga

• Autor(a) principal: Flavio Marcilio de Oliveira
• Data de Publicação: 2012
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-92WGA8
• topic: Análise não linear; Dinâmica não linear; Cabos; Massa móvel; Engenharia de estruturas

Esta dissertação irá trabalhar com as análises dinâmicas não lineares de massas móveis aplicadas em cabos e elementos de viga. Esse tipo de sistema mecânico é muito empregado em sistemas de transporte de passageiros como trens, e também possibilita a utilização de sistemas autônomos na inspeção e manutenção dos cabos de linhas de transmissão. Os sistemas estruturais são modelados numericamente com o auxílio de uma formulação baseada no método dos elementos finitos. Existem artigos recentes que trabalham essas análises utilizando vários métodos de solução, porém todos apresentam um alto nível de dificuldades na hora da discretização das equações governantes e na implementação dos algoritmos. Tais métodos, utilizando o conceito básico do Método dos Elementos Finitos dos sistemas de coordenadas locais e globais, são obrigados a trabalhar com um número maior de termos nas equações governantes. Assim, torna-se necessário o desenvolvimento de métodos numéricosde alta precisão, mas também simples para formulação não linear dinâmica. Portanto, o objetivo principal deste trabalho é apresentar uma abordagem numérica do sistema acoplado massa-cabo e massa-viga utilizando o conceito de não linearidade geométrica posicional.Usando esta metodologia, serão apresentadas análises com massas móveis movendo-se com velocidades constantes ou variáveis em problemas adimensionais e físicos reais. Para estes problemas, um conjunto de resultados será apresentado para análises do comportamento mecânico, como vibração no centro do vão durante o curso da massa ao longo do sistema estrutural (vibrações forçadas) e após a massa terminar seu curso (vibrações livres). Os resultados preliminares apontam para o enrijecimento do sistema acoplado massa-cabo durante o trajeto da massa, com o aumento da velocidade da massa. Esse fenômeno não é observado no sistema massa-viga.