Análise de flexo-torção em hastes de paredes delgadas e seção aberta pelo método dos elementos finitos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Inácio, Nayara Talassa Damasceno
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/34005
Resumo: Este trabalho trata da análise numérica de hastes de paredes delgadas e seção aberta, tais como seções ‘I’, ‘U’ e ‘Z’, submetidas à flexo-torção. O método numérico utilizado foi o Método dos Elementos Finitos (MEF), e o desenvolvimento das formulações se deu por meio da aplicação do Princípio dos Trabalhos Virtuais (PVT). Para caracterização do elemento finito, foi utilizada a teoria de Vlasov, que considera o empenamento não-uniforme da seção transversal e o surgimento de tensões normais devido a restrições nos apoios ou a aplicações de carregamentos mais gerais. As expressões analíticas dessa teoria são apresentadas para posterior validação dos resultados numéricos. O processamento da análise numérica foi feito por meio do desenvolvimento de um código computacional em linguagem Fortran. Os resultados obtidos pelo código convergiram com os resultados analíticos, apresentando erros inferiores a 1%. Dessa forma, o código com a formulação numérica foi validado com boa acurácia.
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O método numérico utilizado foi o Método dos Elementos Finitos (MEF), e o desenvolvimento das formulações se deu por meio da aplicação do Princípio dos Trabalhos Virtuais (PVT). Para caracterização do elemento finito, foi utilizada a teoria de Vlasov, que considera o empenamento não-uniforme da seção transversal e o surgimento de tensões normais devido a restrições nos apoios ou a aplicações de carregamentos mais gerais. As expressões analíticas dessa teoria são apresentadas para posterior validação dos resultados numéricos. O processamento da análise numérica foi feito por meio do desenvolvimento de um código computacional em linguagem Fortran. Os resultados obtidos pelo código convergiram com os resultados analíticos, apresentando erros inferiores a 1%. Dessa forma, o código com a formulação numérica foi validado com boa acurácia.This research paper deals with the numerical analysis of thin-walled beams of open cross section, such as ‘I’, ‘U’ and ‘Z’ sections, submitted to bending and torsion. The numerical method used was the Finite Element Method (FEM), and the formulations were developed through the application of the Principle of Virtual Works (PVW). To characterize the finite element, Vlasov's theory was used, which considers the non-uniform warping of the cross section and the appearance of normal stresses due to restrictions on the supports or to more general loading applications. The analytical expressions of this theory are presented for further validation of the numerical results. The processing of numerical analysis took place through the development of a computational code in Fortran language. The results obtained by the code converged with the analytical results, presenting errors of less than 1%. Thus, the code with the numerical formulation was validated with good accuracy.Universidade Federal do Rio Grande do NorteEngenharia CivilUFRNBrasilDepartamento de Engenharia CivilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessMEFVlasovFlexo-torçãoParedes delgadasEmpenamentoWarpingFEMBending and TorsionThin wallsAnálise de flexo-torção em hastes de paredes delgadas e seção aberta pelo método dos elementos finitosBending and torsion analysis of thin-walled beams of open cross section by the Finite Element Methodinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/34005/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81484https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/34005/3/license.txte9597aa2854d128fd968be5edc8a28d9MD53ORIGINALAnáliseDeFlexoTorção_Inácio_2021.pdfAnáliseDeFlexoTorção_Inácio_2021.pdfMonografiaapplication/pdf2528059https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/34005/1/An%c3%a1liseDeFlexoTor%c3%a7%c3%a3o_In%c3%a1cio_2021.pdfffb10345b284a3542794f26739c7c130MD51123456789/340052021-09-18 16:24:42.914oai:https://repositorio.ufrn.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2021-09-18T19:24:42Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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