Modelagem numérica de placas de Kirchhoff no espaço por método de elementos de contorno
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Monografias da UnB |
Texto Completo: | https://bdm.unb.br/handle/10483/24281 |
Resumo: | Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2018. |
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Conceição Sobrinho, Jorge Alziro Ramos daAlbuquerque, Éder Lima deCONCEIÇÃO SOBRINHO, Jorge Alziro Ramos da. Modelagem numérica de placas de Kirchhoff no espaço por método de elementos de contorno. 2018. 52 f., il. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica)—Universidade de Brasília, Brasília, 2018.https://bdm.unb.br/handle/10483/24281Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2018.A análise de placas finas - uma vez que estas são estruturas leves, resistentes e de ampla aplicabilidade - tem se tornado cada vez mais atraente para pesquisadores e engenheiros que almejam sempre se manter à frente com seus projetos. Uma das ferramentas de análise de tais estruturas que tem ganhado notoriedade no meio científico é o Método dos Elementos de Contorno, procedimento matemático de análise de problemas potenciais no qual as integrais de domínio são convertidas em integrais de contorno. Esse método é particularmente interessante no âmbito das ciências mecânicas computacionais, uma vez que apenas o contorno do problema proposto necessita ser discretizado. Há também outras vantagens, como a manipulação de matrizes menos esparsas que métodos análogos, a redução da dimensão do problema e tantos outros elencados ao longo deste trabalho. A partir dessas motivações, propôs-se desenvolver uma rotina de análise de placas finas por Método de Elementos de Contorno direto, expondo alguns estudos de caso para validar sua aplicabilidade. Introduzem-se, primeiramente, conceitos fundamentais para a compreensão da análise estrutural de placas finas e do Método dos Elementos de Contorno, seguidos de algumas aplicações da Teoria da Elasticidade Plana decorrente do estudo das placas e de uma revisão bibliográfica acerca de aplicações do método para diversos problemas estáticos. Em seguida, apresentam-se os fundamentos teóricos da aplicação do Método de Elementos de Contorno para o problema estático de placas finas. O método utilizado para obtenção da equação diferencial da placa foi o Método dos Trabalhos Virtuais, também presente neste relatório. Uma breve apresentação sobre a implementação numérica do método é desenvolvida e os resultados numéricos obtidos são finalmente expostos e discutidos. O intuito desse trabalho é, portanto, desenvolver uma rotina computacional em Python de análise de placas finas por MEC direto. Uma vez obtidos resultados condizentes com a literatura, pode-se então aprimorar a interface gráfica do algoritmo e ampliar a gama de aplicações do código, como a implementação de múltiplas placas em associação no espaço.Submitted by Caroline Botelho Teixeira (carolinebotelhoteixeira@gmail.com) on 2020-06-11T11:55:43Z No. of bitstreams: 1 2018_JorgeAlziroRamosDaConceicaoSobrinho_tcc.pdf: 2341617 bytes, checksum: 37f9cd6445d7b16a510600f346efb57e (MD5)Approved for entry into archive by Luanna Maia (luanna@bce.unb.br) on 2020-06-23T21:24:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_JorgeAlziroRamosDaConceicaoSobrinho_tcc.pdf: 2341617 bytes, checksum: 37f9cd6445d7b16a510600f346efb57e (MD5)Made available in DSpace on 2020-06-23T21:24:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_JorgeAlziroRamosDaConceicaoSobrinho_tcc.pdf: 2341617 bytes, checksum: 37f9cd6445d7b16a510600f346efb57e (MD5)The analysis of thin plates - as these are lightweight, sturdy and versatile structures - has become increasingly attractive to researchers and engineers who always aim to stay ahead with their projects. One of the analysis tools of such structures that has gained notoriety in the scientific environment is the Boundary Element Method, a mathematical procedure of analysis of potential problems in which domain integrals are converted into contour integrals. This method is particularly interesting in the context of computational mechanical sciences, since only the boundaries of the proposed problem need to be discretized. There are also other advantages, such as the manipulation of more sparse matrices than analogous methods, the reduction of the dimension of the problem and so many others listed throughout this work. From these motivations, it was proposed to develop a thin-plate analysis routine by Direct oBoundary Element Method, exposing some case studies to validate its applicability. Firstly, fundamental concepts are introduced for the understanding of thin plates structural analysis and the Boundary Element Method, followed by some applications of the Plane Elasticity Theory derived from the study of the plates and a bibliographical review about the applications of the method for static problems. Next, the theoretical foundations of the application of the Boundary Element Method for the static thin-plate problem are presented. The method used to obtain the differential equation of the plate was the Virtual Works Method, also present in this report. A brief presentation on the numerical implementation of the method is developed and the numerical results obtained are finally exposed and discussed. The purpose of this work is, therefore, to develop a computational routine of thin plate analysis by direct BEM. Once the results are consistent with the literature, one can then improve the graphical interface of the algorithm and extend the range of applications of the code, such as the implementation of multiple plates in association in space.A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor que autoriza a Biblioteca Digital da Produção Intelectual Discente da Universidade de Brasília (BDM) a disponibilizar meu trabalho de conclusão de curso por meio do sítio bdm.unb.br, com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 International, que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que seja citado o autor e licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação desta.info:eu-repo/semantics/openAccessMétodos de elementos de contornoPlacas (Engenharia)Modelagem numérica de placas de Kirchhoff no espaço por método de elementos de contornoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis2020-06-23T21:24:57Z2020-06-23T21:24:57Z2018-11-29porreponame:Biblioteca Digital de Monografias da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain1817http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/24281/2/license.txt21554873e56ad8ddc69c092699b98f95MD52ORIGINAL2018_JorgeAlziroRamosDaConceicaoSobrinho_tcc.pdf2018_JorgeAlziroRamosDaConceicaoSobrinho_tcc.pdfapplication/pdf2341617http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/24281/1/2018_JorgeAlziroRamosDaConceicaoSobrinho_tcc.pdf37f9cd6445d7b16a510600f346efb57eMD5110483/242812020-06-23 18:24:57.98oai:bdm.unb.br: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Biblioteca Digital de Monografiahttps://bdm.unb.br/PUBhttp://bdm.unb.br/oai/requestbdm@bce.unb.br||patricia@bce.unb.bropendoar:115712020-06-23T21:24:57Biblioteca Digital de Monografias da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false |
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