Propagação de ondas e detecção de danos com modelos de barra de alta ordem pelo metodo do elemento espectral

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pereira, Flavio Nunes, 1981-
Data de Publicação: 2009
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1608585
Resumo: Orientador: Jose Maria Campos dos Santos
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spelling Propagação de ondas e detecção de danos com modelos de barra de alta ordem pelo metodo do elemento espectralWave propagation and damage detection with high order rod models by the spectral element methodPropagação de ondasAnálise espectralWave propagationSpectral analysisOrientador: Jose Maria Campos dos SantosDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia MecanicaResumo: Este trabalho investiga o problema de propagação de ondas em estruturas do tipo barra com modelos de alta ordem. O enforque principal do trabalho concentra-se na implementação de modelos numéricos que representem o fenômeno da propagação de ondas em barras saudáveis e danificadas por uma trinca. Para a investigação do problema utilizou-se o Método do Elemento Espectral, o qual consiste em uma solução analítica das equações diferenciais da onda no domínio da freqüência utilizando-se técnicas matriciais similares ao Método dos Elementos Finitos. Quatro modelos de barra, com diferentes modos de propagação foram implementados computacionalmente em linguagem Matlab®: o modelo elementar; modelo de Love ou do primeiro modo; o modelo de Mindlin-Herrmann ou de dois modos; e o modelo de Mindlin-McNiven ou dos três modos. Para cada modelo de barra foram implementados os elementos espectrais: saudável finito, saudável semi-finito e trincado. Para avaliar o comportamento da onda durante sua propagação nas estruturas analisadas, diferentes exemplos numéricos foram feitos e validados através de comparações com resultados similares encontrados na literatura. As estruturas são excitadas por forças impulsivas construídas por uma onda senoidal modulada com uma janela triangular. Os resultados confirmam que os modelos de elemento espectral representam muito bem o fenômeno da propagação de onda em uma estrutura e também podem ser usados como uma ferramenta eficiente para a localização de trincas.Abstract: This work investigates the wave propagation problem in high order rod type structures. The main approach is the implementation of numerical models that represent the phenomenon of wave propagation in healthy and cracked rods. The investigation uses the Spectral Element Method, which consists of an analytical solution of wave deferential equations in the frequency domain using matrix techniques similar to the Finite Element Method. Four rod models with diferent propaga- tion modes were implemented computationally in Matlab® language: the elementary model; Love's model or the first model, Mindlin-Herrmann's model or the two model, and Mindlin- McNiven's model or the three-model. For each type of rod spectral elements were implemented: finite he-althy, throw-o® healthy and cracked. To evaluate the wave propagation behavior in the analyzed structures, diferent numerical examples were made and validated through comparisons with si-milar results from the literature. The structures are excited by impulsive forces built by a sine wave modulated with a triangular window. The results confirm that the Spectral Element Method represent the phenomenon of the wave propagation very well in a structure and they can also be used as an efficient tool for the location of crack.MestradoMecânica dos Sólidos e Projeto MecânicoMestre em Engenharia Mecânica[s.n.]Santos, José Maria Campos dos, 1953-Lenzi, ArcanjoArruda, José Roberto de FrançaUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASPereira, Flavio Nunes, 1981-2009info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf109p. : il.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1608585PEREIRA, Flavio Nunes. Propagação de ondas e detecção de danos com modelos de barra de alta ordem pelo metodo do elemento espectral. 2009. 109p. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1608585. Acesso em: 2 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/436967porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2017-02-18T05:24:26Zoai::436967Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2017-02-18T05:24:26Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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