Tese: Representação Numérica de Cascas Finas Axissimétricas sob Carregamento Geral com Modelo Unidimensional
Aluno(a) : Peter TanscheitOrientador(a): Carlos A. de Almeida
Área de Concentração: Mecânica Aplicada
Data: 18/01/1991
Link para tese/dissertação: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=19142@1
Resumo: Neste trabalho apresenta-se a formulação de um modelo unidimensional de elementos finitos para análise estática, isotérmica, linear elástica de cascas finas axissimétricas isotrópicas submetidas a carregamentos gerais. A geometria e o campo de deslocamentos sío definidos a partir de um número variável de pontos nodais, máximo de quatro (4), distribuídos ao longo da linha média da casca na direção longitudinal. Utiliza-se a formulação isoparamétrica e a cinemática de deformações é definida a partir de três graus-de-liberdade a translação definidos na linha média do plano de simetria da casca. O acoplamento da rotação e os graus-de-liberdade a translação é garantida a partir da hipótese de LOVE para cascas finas, em que, segmentos inicialmente retos e perpendiculares à superfície média da casca, permanecem retos, perpendiculares à superfície mediana e inextensíveis durante o processo de deformação. Para se garantir a continuidade entre elementos, ou entre um elemento e um flange, devido aos efeitos de flexío, utiliza-se o Método de Penalidades. A formulação do presente modelo inclui as deformações lineares nas direções longitudinal e circunferencial devido aos efeitos de flexío e membrana da casca, e a deformação angular, todas obtidas em um plano paralelo a superfície mediana de referência da casca, nas direções de curvatura principais. Um carregamento geral periódico, de período máximo 2 h, aplicado ao modelo unidimensional em questío, é representado por uma Função carregamento que pode ser expandida em série de Fourrier no domínio circunferencial da casca. Para acomodar as deformações associadas a este carregamento, a discretização dos graus-de-liberdade a translação deve conter uma expansío em série na direção circunferencial equivalente a do carregamento, mantendo-se a discretização polinomial na direção longitudinal. Esta formulação, permite que carregamentos generalizados na direção longitudinal possam ser aplicados ao modelo. Soluções numéricas de algumas estruturas utilizando o modelo proposto sío comparadas com outros resultados analíticos e/ou numéricos disponíveis na literatura, demonstrando a aplicabilidade do elemento na representação de cascas finas axissimétricas, em geral.