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https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2584
Tipo: | Dissertação |
Título: | Análise de deformações em vigas com comportamento geometricamente não-linear |
Autor(es): | GONÇALVES, Ivan Henrique |
Primeiro Orientador: | OLIVEIRA, Wlamir Carlos de |
metadata.dc.contributor.advisor-co1: | IDE, Paulo Shigueme |
Resumo: | Apresentam-se neste trabalho quatro métodos aproximados para obtenção dos deslocamentos verticais e angulares de vigas com comportamento geometricamente não linear. Como base de comparação, será utilizada uma viga engastada em balanço, com um carregamento concentrado em sua extremidade livre. A forma da linha elástica que determina os deslocamentos é obtida de uma equação diferencial não-linear de segunda ordem, cuja solução exata não é atualmente conhecida. O primeiro, é o método de solução linear que consiste em desprezar o termo da equação diferencial que contém o quadrado da declividade, possibilitando a utilização de solução analítica para obtenção da linha elástica. O segundo, é o método numérico de Runge-Kutta 4ª ordem na solução da equação diferencial em sua forma completa. O terceiro método é o sistema pseudolinear equivalente, cuja solução possui uma curva de deflexão igual ao problema não-linear inicial. Neste método o sistema pode ser resolvido aplicando-se a análise linear. O quarto é o método dos elementos finitos aplicado na análise linear e não-linear de vigas. Tais métodos terão seus resultados comparados tanto para pequenos como para grandes deslocamentos e deformações angulares. Conclui-se que, para as estruturas convencionais, como por exemplo, na utilização em estruturas que utilizam materiais como aço e alumínio, o método linear é adequado. No entanto, para materiais que possibilitam grandes deformações no regime elástico, como alguns polímeros, um outro método dentre os estudados deve ser utilizado. |
Abstract: | Is show in this work four approximated methods solutions to obtain the vertical and angular displacements of a cantilever beam with geometrically nonlinear behavior. To compare the solutions will be used a beam under a concentrated load in its free end. The problem is represented by the second order nonlinear differential equation whose exact solution is not available in the literature. The first method is the linearization of the equation that consists of despising the term of the differential equation that contains the square of the slope, facilitating the use of analytic solution for obtaining of the elastic line. The second is the fourth order Runge- Kutta method in the solution of the differential equation in its completes form. The third method is the pseudolinear equivalent system whose solution results in the same deflection curve of the initial nonlinear problem. In this last method, the nonlinear differential problem is transformed into a system that can be solved using the linear analysis. The fourth is finite elements method applied in the linear and nonlinear analysis of beams. Such methods will have its compared results so much for small as for great displacements and angular deformations. The conclusion are that for the conventional structures, such as structures that use materials as steel and aluminum, the linear method is acceptable. While for materials that allow large deformations in the elastic regime, as some polymeric ones, another method among them studied should be used. |
Palavras-chave: | Vigas Não-linearidade Deformações Elementos finitos |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal de Itajubá |
Sigla da Instituição: | UNIFEI |
metadata.dc.publisher.department: | IEM - Instituto de Engenharia Mecânica |
metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia Mecânica |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2584 |
Data do documento: | 27-Abr-2006 |
Aparece nas coleções: | Dissertações |
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Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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