Desenvolvimento de um elemento finito para vigas com seção transversal variável
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Data de Publicação: | 2020 |
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Título da fonte: | Manancial - Repositório Digital da UFSM |
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Texto Completo: | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/26896 |
Resumo: | Trabalho de conclusão de curso (graduação) - Universidade Federal de Santa Maria, Centro de Tecnologia, Curso de Engenharia Aeroespacial, RS, 2020. |
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Desenvolvimento de um elemento finito para vigas com seção transversal variávelDevelopment of finite element for beams with variable cross sectionElementos FinitosSeção Transversal VariávelEstruturas AeroespaciaisViga TridimensionalFinite ElementVariable Cross SectionsAerospatial StructuresTridimentional BeamsCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA AEROESPACIALTrabalho de conclusão de curso (graduação) - Universidade Federal de Santa Maria, Centro de Tecnologia, Curso de Engenharia Aeroespacial, RS, 2020.The Finite Element Method (FEM) consists of a discretization of continuum structures through the use of elements and nodes. Such method is greatly used in the aeronautic industry with the goal of analyzing structural components, including tapered structures, that may be found in both aircraft and aerospace strutures. However, the models currently at use to analyze those components are not exact and can lead to errors in the problem’s solution. With that in mind, in this paper a tridimensional beam finite element is developed, aiming to simulate tapered beam structures. When compared to traditional elements, with constant cross sections, it is expected that finite element developed will reduce the mesh size, maintaining an adequate error. The reduction in mesh size, with a smaller number of elements and degrees of freedom, will result in a reduction in simulation time and computational weight. After the formulation and implementation of the finite element developed, comparisons are made with reference solutions, in order to verify the numerical results obtained. Then, the tool is used to simulate a real application involving aeronautical structures, the results are then compared with experimental data and simulations using a commercial software.O método de elementos finitos (MEF) consiste em uma discretização de estruturas contínuas em elementos conectados entre si através de nós. Tal método é muito utilizado na indústria aeronáutica para análise de componentes estruturais, incluído aqueles que possuem seção transversal não constante, como longarinas de asas, por exemplo. Entretanto, o modelo utilizado para análise de tais estruturas não é exato e pode gerar erros nas soluções de problemas. Por isso, neste trabalho é desenvolvido um elemento finito de viga tridimensional com seção transversal variável, com o objetivo de realizar simulações de estruturas de vigas afiladas. Quando comparado a elementos tradicionais, com seção transversal constante, espera-se que a utilização do elemento finito desenvolvido reduza o tamanho da malha, mantendo um erro adequado. A redução do tamanho da malha, com um menor número de elementos e graus de liberdade, levará a uma redução no tempo de simulação e no peso computacional do programa. Após a formulação e implementação do elemento finito em questão, são realizadas comparações com soluções de referência para verificar os resultados numéricos obtidos. Em seguida, a ferramenta é utilizada para simular uma aplicação real envolvendo estruturas aeronáuticas, então os resultados numéricos são comparados a dados experimentais e simulações feitas utilizando um programa comercial.Universidade Federal de Santa MariaBrasilUFSMCentro de TecnologiaSantos, Tiago dosMuenchen, Carline Degregori2022-11-16T18:39:17Z2022-11-16T18:39:17Z2020-09-032020Trabalho de Conclusão de Curso de Graduaçãoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfMUENCHEN, C. D. Desenvolvimento de um elemento finito para vigas com seção transversal variável. 2020. 79 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Aeroespacial)- Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, 2020.http://repositorio.ufsm.br/handle/1/26896ark:/26339/001300000cm0qporAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2022-11-16T18:39:17Zoai:repositorio.ufsm.br:1/26896Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2022-11-16T18:39:17Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false |
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