Implementação de código computacional para análise dinâmica linear de treliças planas via método dos elementos finitos

• Autor(a) principal: Santos, André Chiullo dos
• Data de Publicação: 2022
• 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/1/31308
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL; Dinâmica estrutural; Método dos elementos finitos; Treliças (Construção civil); Structural dynamics; Finite element method; Trusses

O desenvolvimento de materiais com maior resistência mecânica e os refinamentos no cálculo estrutural permitiram a concepção de construções mais esbeltas e, consequentemente mais suscetíveis a vibrações. Nesses casos é preciso avaliar o comportamento dinâmico e a segurança da estrutura submetida a cargas dinâmicas. A Análise Dinâmica de Estruturas tem por objetivo avaliar tanto o estado limite de serviço quanto o estado limite último de uma estrutura sujeita a ações dinâmicas. Tais análises são possíveis e viáveis graças ao avanço da computação, permitindo a aplicação de soluções numéricas como o Método dos Elementos Finitos, desenvolvido na década de 1940 e aprimorado nas décadas seguintes, sendo utilizado em diversas áreas da engenharia e permitindo soluções complexas de problemas com inúmeros graus de liberdade. Neste trabalho foi proposto o desenvolvimento de um código computacional utilizando o software MATLAB Student R2021a para análise dinâmica linear de vibrações livres e forçadas não amortecidas em estruturas de treliças planas via Método dos Elementos Finitos. A metodologia proposta consistiu em implementar um algoritmo para analisar três treliças planas distintas, sendo uma sujeita à vibração livre, e as outras duas solicitadas à uma vibração forçada, onde foram analisados um carregamento dinâmico do tipo ressalto e outro exponencial. Os resultados obtidos pelo código implementado foram comparados com os resultados obtidos pelo software ADINA Structures versão 9.6 (900 nós) com licenciamento estudantil. A partir da análise dos resultados observou-se que o código desenvolvido produz resultados compatíveis com os obtidos com o software comercial. Dessa forma conclui-se que o programa desenvolvido neste trabalho apresenta resultados satisfatórios.