Aplicação da análise isogeométrica no estudo de problemas dinâmicos em seções de barragens de gravidade de concreto usando formulação multi-patch

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Mendoza Fakhye, Rodnny Jesus
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/63795
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Roberto Dalledone Machado
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spelling Mendoza Fakhye, Rodnny JesusUniversidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Métodos Numéricos em EngenhariaMachado, Roberto Dalledone, 1957-2021-12-13T14:48:35Z2021-12-13T14:48:35Z2019https://hdl.handle.net/1884/63795Orientador: Prof. Dr. Roberto Dalledone MachadoTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Métodos Numéricos em Engenharia. Defesa : Curitiba, 27/09/2017Inclui referências: p. 149-160Área de concentração: Mecânica ComputacionalResumo: A Análise Isogeométrica (AIG) é uma abordagem relativamente recente que permite a discretização de um meio contínuo usando como funções de aproximação as funções geradas na construção de um modelo sólido ou de um modelo CAD (Computer Aided Design). Nesta formulação as funções de aproximação são aquelas empregadas tradicionalmente em computação gráfica, conhecidas como NURBS (Non Uniform Rational B-Splines). Por outro lado, no projeto de barragens a correta avaliação das solicitações de natureza dinâmica é de fundamental importância para garantir a segurança e estabilidade da estrutura. O presente trabalho pretende incorporar a AIG ao ferramental disponível para a análise deste tipo de estrutura. Como os modelos CAD são extensivamente utilizados tanto em projetos novos como em modelos gerados através do resgate de documentação prédigital, a utilização da AIG abre a possibilidade de integração dos processos de desenho e análise, e também a realização de estudos de segurança em modelos recuperados. No presente estudo inicialmente são mostradas aplicações da AIG na análise de problemas de elasticidade bidimensional com o objetivo de validar a formulação. Em seguida é obtida a resposta dinâmica em problemas de vibrações livres e vibrações forçadas em seções transversais de barragens com e sem modelagem do subsolo. Para este propósito foi incorporada à formulação inicial a alternativa de utilização de patches. Os patches em AIG são artifícios de discretização que permitem trabalhar com subdomínios dentro do problema, facilitando a discretização de geometrias irregulares ou a manipulação de domínios, onde as propriedades físicas não são uniformes. Em seguida mostra-se o desempenho observado e discutem-se futuras aplicações. Os resultados obtidos com AIG nas aplicações estudadas mostram a aplicabilidade do método e resultados promissores. A utilização de patches agrega flexibilidade na capacidade de modelagem de diversos problemas. O desempenho observado da AIG permite confirmar as potencialidades deste método como ferramenta no projeto de barragens e estruturas. Palavras-chave: NURBS. Análise Isogeométrica. Patches. Vibrações. Barragens.Abstract: Isogeometric Analysis (IGA) is a recent approach that allows the discretization of a continuous medium using as approximation functions, functions generated in the construction of a solid model or a Computer Aided Design (CAD) model. In this formulation the approximation functions are those used traditionally in computer graphics, known as NURBS (Non Uniform Rational B-Splines). On the other hand, in dam design the correct evaluation of the dynamic loadings has fundamental importance to guarantee the security and stability of the structure. The present work intends to incorporate IGA to the group of tools available for the analysis of this type of structures. Since CAD models are extensively used in both, new designs and models generated from rescue of pre-digital documentation, the use of IGA makes possible the integration of the design and analysis processes, as well as the realization of safety studies in recovered CAD models. In the present study, applications of IGA in two dimensional elasticity problems are presented in order to validate the formulation. Then the dynamic response is obtained for problems of free and forced vibrations of dam sections with and without underground modeling. For this purpose in the initial formulation the ability to work with subdomains through patches is introduced. IGA patches allow working with irregular geometries and problems where physical properties are not uniform. The observed performance is shown and future applications are discussed. The response obtained with IGA in the examples studied shows that the performance of the method is satisfactory. Incorporation of patches introduces a great flexibility in the modeling capacity for diverse problems, opening up a great range of possibilities of application in other areas. The results obtained also confirm the potential of IGA as a tool for the design of dams and structures. Keywords: NURBS. Isogeometric analysis. Patches. Vibrations. Dams.165 p. : PDF.application/pdfAnálise NuméricaBarragens de concretoVibraçãoAplicação da análise isogeométrica no estudo de problemas dinâmicos em seções de barragens de gravidade de concreto usando formulação multi-patchinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - T - RODNNY JESUS MENDOZA FAKHYE.pdfapplication/pdf102949627https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/63795/1/R%20-%20T%20-%20RODNNY%20JESUS%20MENDOZA%20FAKHYE.pdf3cd94a89096e20f686ce083e307377aaMD51open access1884/637952021-12-13 11:48:35.98open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/63795Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082021-12-13T14:48:35Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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