Análise de tensões em placas circulares utilizando elementos finitos axissimétricos.

Abstract

O presente trabalho enfoca os procedimentos de modelagem por elementos finitos de sistemas estruturais axissimétricos para fins de análise de tensões. Ênfase é dada aos elementos estruturais do tipo placas circulares e vasos de pressão. Na modelagem numérica são considerados três elementos finitos axissimétricos: o elemento LSQ (Linear Strain Quadrilateral), o QSQ (Quadratic Strain Quadrilateral), e o elemento CSQ (Cubic Strain Quadrilateral). São implementados procedimentos computacionais em linguagem FORTRAN® para a formulação isoparamétrica do método dos elementos finitos, os quais são validados através da comparação entre os resultados de problemas axissimétricos obtidos via solução analítica, com os respectivos obtidos através do emprego da presente metodologia. A partir dos modelos desenvolvidos e implementados em ambiente FORTRAN®, são realizados vários testes de simulação numérica visando avaliar o desempenho dos procedimentos de modelagem e caracterização das tensões de sistemas estruturais axissimétricos do tipo placas circulares. Além disso, são feitas comparações entre o desempenho dos elementos implementados e análises da influência da variação da espessura da placa na distribuição das tensões. Os resultados obtidos permitem comprovar a eficiência dos procedimentos de modelagem desenvolvidos para a caracterização da distribuição das tensões de sistemas estruturais axissimétricos.