Modelagem por elementos finitos de estruturas flexíveis

• Autor(a) principal: Lula, Guilherme Dolfini Souza
• Data de Publicação: 2014
• Outros Autores: Lugli, Vinicius
• 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/1/28301
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA; Método dos elementos finitos; Cinemática; Modelagem; Finite element method; Kinematics; Modeling

No presente trabalho foi realizada a modelagem por elementos finitos não lineares de estruturas flexíveis. O objetivo principal do trabalho é a compatibilização espacial entre diferentes malhas para simulação da interação fluido-estrutura. Desta forma, foram criados algoritmos de acoplamento para que os deslocamentos nodais, velocidades e acelerações do modelo estrutural, obtidos a partir, da teoria de vigas de Cosserat, fosse transportado para superfície de uma estrutura imersa. Destaca-se que malhas utilizadas para os diferentes domínios, fluido e estrutural, são distintas, dados que, uma é representada por linha de centróides, de forma unidimensional, enquanto a outra é representada por uma superfície, que define o formato da estrutura imersa. Assim, no presente trabalho, foi dado foco à implementação de um algoritmo computacional que possibilita esta transferência de cinemática entre os domínios. O presente algoritmo foi desenvolvido em ambiente Matlab®. Para a validação do modelo foi utilizado o software comercial Ansys para gerar um modelo de casca da estrutura imersa. A malha da estrutura anterior foi transportada para o Matlab® e comparada aos dados cinemáticos de um modelo teórico da literatura. Após isso simulou-se a estrutura em formato de riser e catenária. Aplicadas as condições de contorno nas estruturas, foram obtidos gráficos, em ambiente Ansys e Matlab, do deslocamento temporal dos modelos utilizados. Esses analisados e comparados com a teoria e a prática para validação do algoritmo implementado.