Uma formulação do método dos elementos de contorno direto de problemas de barras regidos por equações diferenciais de coeficientes variáveis
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/19878 |
Resumo: | In this work, a direct Boundary Element Method (BEM) formulation for some engineering problems governed by linear differential equation with variable coefficients is established. More specifically, the problems of interest are associated with analysis of five problems of tapered structures. The first two problems are referred to as independent tension compressive problems of straight beans having symmetrical tapering. The remaining problems are associated with axial-bending coupling found in nonsymmetrical tapered beams, symmetric tapered shallow arches, and unsymmetrical tapered shallow arches The BEM solutions here discussed incorporate: a) Euler-Bernoulli and Timoshenko theories for bending effects in beam and shallow arches: b) derivation of the integral equations using Residual Weighted Method and/or Betti's Reciprocal Theorem: c) appropriate mathematical identities are proposed and used to derive the fundamental solutions for tapered beams and shallow arches having generic taper variation; d) domain integrals associated with external distributed loading are transformed into boundary values, e) incorporation into the BEM algebraic equations the domain discontinuities such as intermediate supports, change of the taper law of Cross-section, two or more inclined beams concurrent at a node, change of material) BEM results are presented and compared with analytical and numerical solutions according to their availabilities for different cases of loading, boundary conditions, tapering laws and domain discontinuities. |
id |
UFPB_53cdd9944f0061e4f7aff28e48272a7e |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:repositorio.ufpb.br:123456789/19878 |
network_acronym_str |
UFPB |
network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB |
repository_id_str |
|
spelling |
Uma formulação do método dos elementos de contorno direto de problemas de barras regidos por equações diferenciais de coeficientes variáveisMECVigas não-prismáticasArcos abatidosSoluções fundamentaisEquações integraisBEMTapered beamsShallow archesFundamental solutionsIntegral equationsCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAIn this work, a direct Boundary Element Method (BEM) formulation for some engineering problems governed by linear differential equation with variable coefficients is established. More specifically, the problems of interest are associated with analysis of five problems of tapered structures. The first two problems are referred to as independent tension compressive problems of straight beans having symmetrical tapering. The remaining problems are associated with axial-bending coupling found in nonsymmetrical tapered beams, symmetric tapered shallow arches, and unsymmetrical tapered shallow arches The BEM solutions here discussed incorporate: a) Euler-Bernoulli and Timoshenko theories for bending effects in beam and shallow arches: b) derivation of the integral equations using Residual Weighted Method and/or Betti's Reciprocal Theorem: c) appropriate mathematical identities are proposed and used to derive the fundamental solutions for tapered beams and shallow arches having generic taper variation; d) domain integrals associated with external distributed loading are transformed into boundary values, e) incorporation into the BEM algebraic equations the domain discontinuities such as intermediate supports, change of the taper law of Cross-section, two or more inclined beams concurrent at a node, change of material) BEM results are presented and compared with analytical and numerical solutions according to their availabilities for different cases of loading, boundary conditions, tapering laws and domain discontinuities.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESNeste trabalho, uma formulação direta do Método dos Elementos de Contorno (MEC) para alguns problemas de engenharia governados por equações diferenciais lineares com coeficientes variáveis é estabelecida. Mais especificamente, os problemas de interesse estão associados a análise de dezesseis problemas envolvendo barras não-prismáticas. Os dois primeiros são referentes aos problemas independentes de tração/compressão direta e flexão nos casos de barras retas e variação simétrica da seção transversal ao longo do comprimento. Os três problemas remanescentes são aqueles em que há acoplamento entre os efeitos de flexão e tração compressão representados por vigas não-prismáticas e não-simétricas, arcos abatidos não-prismáticos simétricos e arcos abatidos no prismáticos e não-simétricos. As soluções propostas do MEC aqui discutidas incorporam: a) teorias de Euler-Bemoulli e Timoshenko para os efeitos de flexão nas barras retas e nos arcos abatidos, b) deduções das equações integrais, usando o Método dos Resíduos Ponderados e/ou Teorema da Reciprocidade de Betti, são descritas em detalhe c) identidades matemáticas apropriadas são propostas e utilizadas para dedução de soluções fundamentais de vigas e arcos abatidos não-prismáticas com variação genérica da seção transversal ao longo do eixo da barra; d) integrais de domínio associadas a cargas externas distribuídas no domínio da barra são transformadas em valores definidos no contorno; e) incorporação no sistema algébrico do MEC a presença de descontinuidade de domínio tais como apoios no domínio, mudança de lei de variação da seção transversal, das mais barras não colineares concorrentes em um nó, mudança brusca de material). Resultados do MEC se apresentados e comparados com soluções analíticas e numéricas de acordo com suas disponibilidades para diferentes cases de carregamentos de condições de contorno de leis de variação das seções transversais e descontinuidades de domínio.Universidade Federal da ParaíbaBrasilEngenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUFPBMendonça, Ângelo Vieirahttp://lattes.cnpq.br/2283433515334530Passos, José Jarbson Salustiano dos2021-03-26T20:10:45Z2020-01-282021-03-26T20:10:45Z2018-08-18info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/19878porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2021-06-25T00:25:58Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/19878Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.bropendoar:2021-06-25T00:25:58Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false |
dc.title.none.fl_str_mv |
Uma formulação do método dos elementos de contorno direto de problemas de barras regidos por equações diferenciais de coeficientes variáveis |
title |
Uma formulação do método dos elementos de contorno direto de problemas de barras regidos por equações diferenciais de coeficientes variáveis |
spellingShingle |
Uma formulação do método dos elementos de contorno direto de problemas de barras regidos por equações diferenciais de coeficientes variáveis Passos, José Jarbson Salustiano dos MEC Vigas não-prismáticas Arcos abatidos Soluções fundamentais Equações integrais BEM Tapered beams Shallow arches Fundamental solutions Integral equations CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA |
title_short |
Uma formulação do método dos elementos de contorno direto de problemas de barras regidos por equações diferenciais de coeficientes variáveis |
title_full |
Uma formulação do método dos elementos de contorno direto de problemas de barras regidos por equações diferenciais de coeficientes variáveis |
title_fullStr |
Uma formulação do método dos elementos de contorno direto de problemas de barras regidos por equações diferenciais de coeficientes variáveis |
title_full_unstemmed |
Uma formulação do método dos elementos de contorno direto de problemas de barras regidos por equações diferenciais de coeficientes variáveis |
title_sort |
Uma formulação do método dos elementos de contorno direto de problemas de barras regidos por equações diferenciais de coeficientes variáveis |
author |
Passos, José Jarbson Salustiano dos |
author_facet |
Passos, José Jarbson Salustiano dos |
author_role |
author |
dc.contributor.none.fl_str_mv |
Mendonça, Ângelo Vieira http://lattes.cnpq.br/2283433515334530 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Passos, José Jarbson Salustiano dos |
dc.subject.por.fl_str_mv |
MEC Vigas não-prismáticas Arcos abatidos Soluções fundamentais Equações integrais BEM Tapered beams Shallow arches Fundamental solutions Integral equations CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA |
topic |
MEC Vigas não-prismáticas Arcos abatidos Soluções fundamentais Equações integrais BEM Tapered beams Shallow arches Fundamental solutions Integral equations CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA |
description |
In this work, a direct Boundary Element Method (BEM) formulation for some engineering problems governed by linear differential equation with variable coefficients is established. More specifically, the problems of interest are associated with analysis of five problems of tapered structures. The first two problems are referred to as independent tension compressive problems of straight beans having symmetrical tapering. The remaining problems are associated with axial-bending coupling found in nonsymmetrical tapered beams, symmetric tapered shallow arches, and unsymmetrical tapered shallow arches The BEM solutions here discussed incorporate: a) Euler-Bernoulli and Timoshenko theories for bending effects in beam and shallow arches: b) derivation of the integral equations using Residual Weighted Method and/or Betti's Reciprocal Theorem: c) appropriate mathematical identities are proposed and used to derive the fundamental solutions for tapered beams and shallow arches having generic taper variation; d) domain integrals associated with external distributed loading are transformed into boundary values, e) incorporation into the BEM algebraic equations the domain discontinuities such as intermediate supports, change of the taper law of Cross-section, two or more inclined beams concurrent at a node, change of material) BEM results are presented and compared with analytical and numerical solutions according to their availabilities for different cases of loading, boundary conditions, tapering laws and domain discontinuities. |
publishDate |
2018 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2018-08-18 2020-01-28 2021-03-26T20:10:45Z 2021-03-26T20:10:45Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
format |
doctoralThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/19878 |
url |
https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/19878 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ info:eu-repo/semantics/openAccess |
rights_invalid_str_mv |
http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal da Paraíba Brasil Engenharia Mecânica Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica UFPB |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal da Paraíba Brasil Engenharia Mecânica Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica UFPB |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB instname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB) instacron:UFPB |
instname_str |
Universidade Federal da Paraíba (UFPB) |
instacron_str |
UFPB |
institution |
UFPB |
reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB |
collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB |
repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB) |
repository.mail.fl_str_mv |
diretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.br |
_version_ |
1801842972478668800 |