Elaboração de algoritmo com formulação não linear geométrica para cálculo de treliças tridimensionais

• Autor(a) principal: Oliveira, Ricardo Lopes de
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/6334
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; Método dos elementos finitos; Treliças (Construção civil); Finite element method; Trusses

O desenvolvimento de novas técnicas e tecnologias impactaram de forma muito positiva as ferramentas de análise e projeto de engenharia. Com a tecnologia CAE (Engenharia Auxiliada por Computador) elevou-se a análise estrutural a outro patamar, sendo possível simular o comportamento de estruturas cada vez mais complexas e obter resultados confiáveis para fins de dimensionamento. Uma das bases dessa tecnologia é o Método dos Elementos Finitos (MEF), do qual deriva o Método dos Elementos Finitos Posicional (MEFP) utilizado nesse trabalho. O MEFP tem por principal característica ser uma formulação baseada na posição dos nós, ao invés de deslocamentos, e de natureza não linear geometricamente exata. O presente trabalho teve como objetivo possibilitar a análise elástica não linear de treliças tridimensionais através do desenvolvimento de um algoritmo em linguagem Python. Para isso, foi necessário o estudo de conceitos de estabilidade estrutural de estruturas reticuladas, das características da formulação posicional, dos conceitos de não linearidade geométrica e também o estudo da linguagem de programação escolhida. O algoritmo desenvolvido foi testado em situações distintas, com o intuito de comprovar a eficiência da formulação empregada. Foram analisadas treliças planas e tridimensionais em casos de comportamento linear e não linear. Os resultados obtidos em todos os casos se apresentaram bastante próximos dos encontrados na literatura, e praticamente idênticos aos encontrados nas simulações utilizando o software MASTAN2. Com base na comparação dos resultados, observou-se a eficácia da formulação estudada e implementada computacionalmente na análise não linear elástica de treliças tridimensionais.