Análise termoelástica de placas de Reissner via método dos elementos de contorno

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Arthur Leandro de Azevedo
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/14002
Resumo: This work presents a boundary element formulation for the analysis of shear deformable plates under three types of loads: temperature variation, linear load distribution and reactions from Winkler’s foundations. The elastic and thermal behaviors were considered uncoupled, this way, the thermal variation interferes with the mechanical behavior, while the stress and strain distributions have no influence in temperature fields. Temperature change at the plate mid surface results in axial stresses that are estimated through the theory of elasticity applied to membrane elements in plane stress distribution. Thermal gradients through the plate’s section (from top to bottom surface) result in stresses and strains that can be estimated through Reissner’s theory for shear deformable plates. Linear loads distributions are considered in the analysis as forces in a perpendicular direction of the plate’s midsection. Reactions from Winkler’s foundations are considered, resulting in a linear system composed by boundary and internal domain variables. In the numerical implementation used, the system of equations is composed by the integration of boundary quadratic elements and triangular linear cells in the domain for the coupling of the thermal load, surface forces and Winkler’s spring reactions. Results are presented through examples for analytical validation and also to demonstrate the program applicability in the scope of civil engineering.
id UFRJ_35180ca1b2741785a032901593a3b777
oai_identifier_str oai:pantheon.ufrj.br:11422/14002
network_acronym_str UFRJ
network_name_str Repositório Institucional da UFRJ
repository_id_str
spelling Análise termoelástica de placas de Reissner via método dos elementos de contornoThermoelastic analysis of reissner’s plates by the boundary element methodTermoelasticidadeMétodo dos elementos de contornoTeoria de ReissnerCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVILThis work presents a boundary element formulation for the analysis of shear deformable plates under three types of loads: temperature variation, linear load distribution and reactions from Winkler’s foundations. The elastic and thermal behaviors were considered uncoupled, this way, the thermal variation interferes with the mechanical behavior, while the stress and strain distributions have no influence in temperature fields. Temperature change at the plate mid surface results in axial stresses that are estimated through the theory of elasticity applied to membrane elements in plane stress distribution. Thermal gradients through the plate’s section (from top to bottom surface) result in stresses and strains that can be estimated through Reissner’s theory for shear deformable plates. Linear loads distributions are considered in the analysis as forces in a perpendicular direction of the plate’s midsection. Reactions from Winkler’s foundations are considered, resulting in a linear system composed by boundary and internal domain variables. In the numerical implementation used, the system of equations is composed by the integration of boundary quadratic elements and triangular linear cells in the domain for the coupling of the thermal load, surface forces and Winkler’s spring reactions. Results are presented through examples for analytical validation and also to demonstrate the program applicability in the scope of civil engineering.Apresenta-se neste trabalho uma formulação do método dos elementos de contorno (MEC) para placas espessas sob 3 tipos de carregamentos: variações térmicas, forças de superfície e reações de apoios elásticos tipo Winkler. A variação de temperatura na seção média do elemento de placa resultará em esforços e deformações axiais estimados através da teoria da elasticidade para chapas em estado plano de tensão (EPT). O gradiente térmico entre as faces superior e inferior do elemento de placa resultará em esforços e deformações estimados através da teoria de Reissner para placas espessas. O acoplamento do campo de temperaturas foi feito com base na formulação de tensões e deformações iniciais. As forças de superfície normais ao plano médio da placa foram implementadas de forma a possuir variação linear ao longo de domínios internos definidos por células triangulares. As reações dos apoios elásticos tipo Winkler foram implementadas de forma que os deslocamentos transversais dos pontos internos farão parte do sistema linear de equações em conjunto das variáveis de contorno. Na implementação numérica utilizada, o sistema de integrais é composto por integrais de contorno de elementos quadráticos e integrais de domínio de células triangulares lineares para a consideração dos 3 tipos de carregamentos. Estudos de caso são apresentados como forma de validar a formulação e demonstrar sua aplicabilidade em problemas presentes no âmbito da engenharia civil.Universidade Federal do Rio de JaneiroBrasilInstituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de EngenhariaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia CivilUFRJTelles, José Claudio de Fariahttp://lattes.cnpq.br/9055052467152337http://lattes.cnpq.br/3531868019218436Santiago, José Antonio Fonteshttp://lattes.cnpq.br/6891803842511248Wrobel, Luiz CarlosFontes Júnior, Edivaldo FigueiredoSilva, Arthur Leandro de Azevedo2021-04-05T01:09:02Z2023-12-21T03:07:34Z2019-07info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://hdl.handle.net/11422/14002porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRJinstname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)instacron:UFRJ2023-12-21T03:07:34Zoai:pantheon.ufrj.br:11422/14002Repositório InstitucionalPUBhttp://www.pantheon.ufrj.br/oai/requestpantheon@sibi.ufrj.bropendoar:2023-12-21T03:07:34Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)false
dc.title.none.fl_str_mv Análise termoelástica de placas de Reissner via método dos elementos de contorno
Thermoelastic analysis of reissner’s plates by the boundary element method
title Análise termoelástica de placas de Reissner via método dos elementos de contorno
spellingShingle Análise termoelástica de placas de Reissner via método dos elementos de contorno
Silva, Arthur Leandro de Azevedo
Termoelasticidade
Método dos elementos de contorno
Teoria de Reissner
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
title_short Análise termoelástica de placas de Reissner via método dos elementos de contorno
title_full Análise termoelástica de placas de Reissner via método dos elementos de contorno
title_fullStr Análise termoelástica de placas de Reissner via método dos elementos de contorno
title_full_unstemmed Análise termoelástica de placas de Reissner via método dos elementos de contorno
title_sort Análise termoelástica de placas de Reissner via método dos elementos de contorno
author Silva, Arthur Leandro de Azevedo
author_facet Silva, Arthur Leandro de Azevedo
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Telles, José Claudio de Faria
http://lattes.cnpq.br/9055052467152337
http://lattes.cnpq.br/3531868019218436
Santiago, José Antonio Fontes
http://lattes.cnpq.br/6891803842511248
Wrobel, Luiz Carlos
Fontes Júnior, Edivaldo Figueiredo
dc.contributor.author.fl_str_mv Silva, Arthur Leandro de Azevedo
dc.subject.por.fl_str_mv Termoelasticidade
Método dos elementos de contorno
Teoria de Reissner
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
topic Termoelasticidade
Método dos elementos de contorno
Teoria de Reissner
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
description This work presents a boundary element formulation for the analysis of shear deformable plates under three types of loads: temperature variation, linear load distribution and reactions from Winkler’s foundations. The elastic and thermal behaviors were considered uncoupled, this way, the thermal variation interferes with the mechanical behavior, while the stress and strain distributions have no influence in temperature fields. Temperature change at the plate mid surface results in axial stresses that are estimated through the theory of elasticity applied to membrane elements in plane stress distribution. Thermal gradients through the plate’s section (from top to bottom surface) result in stresses and strains that can be estimated through Reissner’s theory for shear deformable plates. Linear loads distributions are considered in the analysis as forces in a perpendicular direction of the plate’s midsection. Reactions from Winkler’s foundations are considered, resulting in a linear system composed by boundary and internal domain variables. In the numerical implementation used, the system of equations is composed by the integration of boundary quadratic elements and triangular linear cells in the domain for the coupling of the thermal load, surface forces and Winkler’s spring reactions. Results are presented through examples for analytical validation and also to demonstrate the program applicability in the scope of civil engineering.
publishDate 2019
dc.date.none.fl_str_mv 2019-07
2021-04-05T01:09:02Z
2023-12-21T03:07:34Z
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 http://hdl.handle.net/11422/14002
url http://hdl.handle.net/11422/14002
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.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio de Janeiro
Brasil
Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
UFRJ
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio de Janeiro
Brasil
Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
UFRJ
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRJ
instname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
instacron:UFRJ
instname_str Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
instacron_str UFRJ
institution UFRJ
reponame_str Repositório Institucional da UFRJ
collection Repositório Institucional da UFRJ
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
repository.mail.fl_str_mv pantheon@sibi.ufrj.br
_version_ 1815456012788826112