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Titre: Análise de estruturas de cascas finas utilizando-se uma formulação co-rotacional : um modelo plástico por camadas e o elemento finito andes
Auteur(s): Dal Cortivo, Nélvio
Orientador(es):: Silva, William Taylor Matias
Coorientador(es):: Felippa, Carlos A.
Bavestrello, Henri
Assunto:: Estrutura dinâmica
Formulação co-rotacional
Método dos elementos finitos
Date de publication: 3-avr-2020
Référence bibliographique: DAL CORTIVO, Nélvio. Análise de estruturas de cascas finas utilizando-se uma formulação co-rotacional, um modelo plástico por camadas e o elemento finito andes. 2004. xxi, 161 f., il. Tese (Doutorado em Estruturas e Construção Civil)—Universidade de Brasília, Brasília, 2004.
Résumé: Desenvolvem-se e avaliam-se neste trabalho métodos para as análises não-lineares física (plasticidade) e geométrica de estruturas de cascas finas, sujeitas a grandes deslocamentos, mas no domínio das pequenas deformações. A motivação principal deste trabalho é a larga aplicabilidade deste tipo de análise em várias áreas da engenharia estrutural, como estruturas aeroespaciais, pontes, cascos de navios, veículos automotores, grandes coberturas, estruturas "off-shore", entre outras.São utilizados como ponto de partida a formulação cinemática co-rotacional CSSE (Consistent Simetrizable Self-equilibrated), o elemento finito de casca linear elástico triangular de três nós ANDES (Assumed Natural Deviatoric Strain) e o método de comprimento de arco (não-linearidade geométrica). Como extensão para acomodar a não-linearidade física (plasticidade), é adotado o modelo elastoplástico por camadas baseado no critério de escoamento plástico de von Mises, tanto para materiais com endurecimento isotrópico quanto para materiais perfeitamente plásticos. É criado um novo termo (termo de acoplamento entre as rijezas básica e de alta ordem) para a matriz de rigidez material do elemento finito ANDES, através da derivação do vetor das forças internas, termo este que tem grande influência na convergência global do processo iterativo da análise. O modelo elastoplástico por camadas, usado originalmente neste trabalho junto com a formulação co-rotacional CSSE e com o elemento finito ANDES, apresenta resultados mais precisos do que aqueles resultados obtidos com o modelo plástico baseado nos esforços seccionais, quando são usados como referência alguns resultados presentes na literatura. A combinação das formulações co-rotacional e elastoplástica é atrativa, em virtude da substancial quantidade de formulações co-rot.acionais existentes que podem ser reusadas, com o comportamento plástico representando uma capacidade de implementação adicional.
Abstract: Methods for geometrically and physically nonlinearities analysis of thin shell structures, which are subjected to large displacements, but on the small strain domain, are developed and evaluated in this work. The inain motivai,ion of this work is tlie large applicability of this kind of analysis in several fields of the structural engineering, such as, aerospace structures, bridges, ships, automobiles motor-cars, large roofs, off-shore structures, and others. As starting point, the kinematic CSSE (Consistent Simetrizable Self-equilibrated) corotational formulation, the ANDES (Assumed Natural Deviatoric Strain) three nodes triangular linear elastic shell finite element and the arch-length method (geometrically non-linearity) are used. As an extension to acomodate the phisically nonlinearity (plasticity),the layer plastic model based on the von Mises plastic fiow cri teria is adopted, for both isotropic hardeing materiais and perfect plastic materiais. Through the derivation of the internai force vector, it is created a new term (coupling term between the basic and high order stiffness) for the material stiffness matrix of the ANDES finite element, which has significant influence 011 the global iterative process ofthe analysis. The layer elastoplastic model, which is originally used in this work with both the CSSE co-rotational formulation and the ANDES finite element, displays more precise results than the results displayed by the generalized "stress" elastoplastic model. when are used as reference some results which come from the literature. The combination of the co-rotational and elastoplastic formulations is attractive, because a substantial amount of the existing co-rotational formulation can be reused, with the elastoplastic behavior representing an additional implementation capability.
metadata.dc.description.unidade: Faculdade de Tecnologia (FT)
Departamento de Engenharia Civil e Ambiental (FT ENC)
Description: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2004.
metadata.dc.description.ppg: Programa de Pós-Graduação em Estruturas e Construção Civil
Collection(s) :Teses, dissertações e produtos pós-doutorado

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