Enriquecimento seletivo com uso do método dos elementos finitos generalizados na análise dinâmica de problemas de estado plano

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Cittadin, Carolina Castro, 1995-
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/67623
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Marcos Arndt
id UFPR_63e8aac428e95929a5242dd16b3fc65c
oai_identifier_str oai:acervodigital.ufpr.br:1884/67623
network_acronym_str UFPR
network_name_str Repositório Institucional da UFPR
repository_id_str 308
spelling Cittadin, Carolina Castro, 1995-Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia CivilArndt, Marcos, 1970-2021-07-12T18:33:38Z2021-07-12T18:33:38Z2020https://hdl.handle.net/1884/67623Orientador: Prof. Dr. Marcos ArndtDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Construção Civil. Defesa : Curitiba, 13/04/2020.Inclui referências: p. 184-192Resumo: A crescente busca por projetos otimizados tem levado a adoção de estruturas mais leves e esbeltas e, portanto, mais suscetíveis a efeitos dinâmicos. Como consequência, pesquisadores buscam soluções cada vez mais precisas para tais análises. Nesse contexto, surgem métodos como o Método dos Elementos Finitos Generalizados (MEFG) que vem sendo aplicado com bastante sucesso. Apesar de tal método aumentar a acurácia das soluções obtidas, muitas vezes leva a um aumento da complexidade da formulação e pode exigir grandes custos computacionais. Para equilibrar tais desvantagens o método pode ser combinado com indicadores de erro para que o enriquecimento seja aplicado seletivamente aos elementos com maior impacto na resposta modal. Tal estratégia pode, além disso, ser combinada com técnicas de condensação modal que eliminam modos com más aproximações em análises transientes. Sendo assim, o presente trabalho analisa a aplicabilidade do indicador de Friberg como guia para enriquecimentos seletivos e a condensação das matrizes modais de problemas transientes através do uso do fator de influência dos modos de vibração. Foram desenvolvidos exemplos de estado plano de tensões e deformações e as respostas obtidas foram comparadas com resultados apresentados previamente na literatura e/ou soluções de referência obtidas pelo Método dos Elementos Finitos Hierárquicos (MEFH) com alto nível de refinamento. Na análise modal observou-se que em média 85% do efeito da aplicação do MEFG a todos os elementos pode ser obtido com enriquecimento de aproximadamente 50% dos graus de liberdade. Já na análise transiente conclui-se que, especialmente em relação a deslocamentos, a condenação das matrizes modais para conter somente os modos mais influentes leva a resultados muito próximos aos obtidos pelo uso das matrizes completas. Todas as análises levaram a ganhos no tempo computacional em relação ao MEFG convencional. Palavras-chave: Análise Dinâmica Bidimensional. Método dos Elementos Finitos Generalizados. Enriquecimento Seletivo.Abstract: The increasing search for optimized projects has led to the design of slender and lighter structures, which are more susceptible to dynamic effects. As a consequence, researchers constantly focus on obtaining more precise solutions. In this context methods such as the Generalized Finite Element Method (GFEM) have been applied with great success. Even though such method, in general, improves the accuracy of solutions it can lead to greater computational efforts and problem complexity. A way to balance these drawbacks is to combine it with error indicators. These allow the engineer to specify which mesh elements have greater influence on the results and apply refinements selectively to such elements. Furthermore, such technique, in transient analysis, can be combined with modal matrix condensation. Therefore, this work explores the applicability of the Friberg indicator as a guide to selective mesh enrichments and the use of the factor of influence of each vibration mode as a criterion for modal matrix condensation. Plane stress and plane strain examples were analyzed and the results were compared with others presented in previous literature and/or with those obtained through the Hierarchical Finite Element Method (HFEM) with high levels of refinement. The modal analysis results show that, with selective enrichments, an average of 85% of the GFEM improvement can be obtained with an average of only 50% of the degrees of freedom originally required. As for the transient analysis, especially in regards to displacements, it is shown that reducing the modal matrices to contain only the most influent modes leads to results that are very similar to those obtained through the use of the complete matrices. All analysis presented lead to improvements in computational running times when compared to traditional GFEM. Keywords: Two-dimensional Dynamic Analysis. Generalized Finite Element Method. Selective Enrichment.1 arquivo (192 p.) : il. algumas color.application/pdfDinamica estruturalMetodo dos elementos finitosEngenharia CivilEnriquecimento seletivo com uso do método dos elementos finitos generalizados na análise dinâmica de problemas de estado planoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - CAROLINA CASTRO CITTADIN.pdfapplication/pdf4759118https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/67623/1/R%20-%20D%20-%20CAROLINA%20CASTRO%20CITTADIN.pdf18f611a4869f1cdaf0072e884ea1d082MD51open access1884/676232021-07-12 15:33:39.054open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/67623Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082021-07-12T18:33:39Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Enriquecimento seletivo com uso do método dos elementos finitos generalizados na análise dinâmica de problemas de estado plano
title Enriquecimento seletivo com uso do método dos elementos finitos generalizados na análise dinâmica de problemas de estado plano
spellingShingle Enriquecimento seletivo com uso do método dos elementos finitos generalizados na análise dinâmica de problemas de estado plano
Cittadin, Carolina Castro, 1995-
Dinamica estrutural
Metodo dos elementos finitos
Engenharia Civil
title_short Enriquecimento seletivo com uso do método dos elementos finitos generalizados na análise dinâmica de problemas de estado plano
title_full Enriquecimento seletivo com uso do método dos elementos finitos generalizados na análise dinâmica de problemas de estado plano
title_fullStr Enriquecimento seletivo com uso do método dos elementos finitos generalizados na análise dinâmica de problemas de estado plano
title_full_unstemmed Enriquecimento seletivo com uso do método dos elementos finitos generalizados na análise dinâmica de problemas de estado plano
title_sort Enriquecimento seletivo com uso do método dos elementos finitos generalizados na análise dinâmica de problemas de estado plano
author Cittadin, Carolina Castro, 1995-
author_facet Cittadin, Carolina Castro, 1995-
author_role author
dc.contributor.other.pt_BR.fl_str_mv Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
dc.contributor.author.fl_str_mv Cittadin, Carolina Castro, 1995-
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Arndt, Marcos, 1970-
contributor_str_mv Arndt, Marcos, 1970-
dc.subject.por.fl_str_mv Dinamica estrutural
Metodo dos elementos finitos
Engenharia Civil
topic Dinamica estrutural
Metodo dos elementos finitos
Engenharia Civil
description Orientador: Prof. Dr. Marcos Arndt
publishDate 2020
dc.date.issued.fl_str_mv 2020
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2021-07-12T18:33:38Z
dc.date.available.fl_str_mv 2021-07-12T18:33:38Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/1884/67623
url https://hdl.handle.net/1884/67623
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 1 arquivo (192 p.) : il. algumas color.
application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFPR
instname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)
instacron:UFPR
instname_str Universidade Federal do Paraná (UFPR)
instacron_str UFPR
institution UFPR
reponame_str Repositório Institucional da UFPR
collection Repositório Institucional da UFPR
bitstream.url.fl_str_mv https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/67623/1/R%20-%20D%20-%20CAROLINA%20CASTRO%20CITTADIN.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 18f611a4869f1cdaf0072e884ea1d082
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1813898824836448256

Registros relacionados