Um modelo numérico para a simulação de ensaios aeroelásticos em túneis de vento

• Autor(a) principal: Funez, Marcelo Luiz
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/197826
• topic: Túnel de vento; Aeroelasticidade; Elementos finitos; Wind Engineering; Aeroelasic analysis

No presente trabalho se propõe desenvolver uma ferramenta numérica para a simulação de ensaios aeroelásticos em modelos de edifícios altos e modelos seccionais de pontes utilizados em túneis de vento. Para este fim, será implementada uma formulação baseada em técnicas de interação fluido-estrutura com abordagem tridimensional de corpo rígido para o movimento das estruturas aqui analisadas. O acoplamento fluido-estrutura é realizado aplicando as condições de compatibilidade e equilíbrio na interface. A análise dinâmica da estrutura é efetuada através do método clássico de Newmark. Escoamentos de vento foram simulados usando-se o modelo explícito de dois passos de Taylor-Galerkin no contexto do Método dos Elementos Finitos, onde hexaedros lineares com integração reduzida são empregados na discretização espacial. A turbulência foi tratada numericamente empregando-se a Simulação de Grandes Vórtices (LES – Large Eddy Simulation) juntamente com os modelos sub-malha de Smagorinsky e dinâmico. Para uma melhor eficiência computacional do código numérico, técnicas de paralelização OPENMP foram utilizadas. Conclui-se que o código numérico implementado nesse trabalho obteve sucesso para o estudo de seção de pontes, com resultados de velocidade crítica de drapejamento próximos aos das referências, assim como para edifícios altos, onde os deslocamentos no topo do edifício estão de acordo com os apresentados nas referências, validando o código para casos com escoamentos tridimensionais.