Modelagem analítica de estruturas do tipo cabo para aplicações subaquáticas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2013
Autor(a) principal: Zanela, Elisane Brião
Orientador(a): Gomes, Sebastião Cícero Pinheiro, Pereira, Adriana Elisa Ladeira
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Modelagem Analítica
Formalismo Discreto
Algoritmos Genéricos
Cabos Subaquáticos
Analytical Modeling
Lumped mass Approach
Generic Algorithms
Underwater Cable
Link de acesso: https://repositorio.furg.br/handle/123456789/12485
Resumo: Dissertação (mestrado)
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Apesar de ter simples concepção, a proposta apresenta uma séria limitação à sua utilização devido ao tamanho das equações, que cresce muito quando se amplia o número de elos rígidos para aproximar a flexibilidade estrutural contínua. Este fato inviabiliza o desenvolvimento manual das equações do modelo dinâmico para além de quatro elos considerados. Foram então desenvolvidos de forma inédita neste trabalho, algoritmos genéricos que permitem gerar de forma automática os modelos dinâmicos, independentemente do número de elos escolhidos para a estrutura, sendo esta a principal contribuição científica da presente dissertação. Inicialmente foram desenvolvidos manualmente os modelos para dois, três e quatro elos. Um árduo estudo permitiu verificar que há lógicas nos crescimentos dos vetores e matrizes do sistema dinâmico, à medida que se amplia o número de elos considerados. Estas lógicas foram identificadas, fato que permitiu a criação dos algoritmos genéricos para a determinação automática dos modelos dinâmicos. Resultados numéricos oriundos da confrontação dos algoritmos genéricos com um software de geração automática de modelos dinâmicos foram obtidos e mostraram que, de fato, os algoritmos podem prever o crescimento do modelo de forma independente do número de elos adotados para a estrutura. O software utilizado na validação dos resultados utiliza a manipulação simbólica de variáveis do MATLAB. Finalmente, simulações foram realizadas com modelos dinâmicos considerando-se diversos casos de número de elos e mostraram resultados fisicamente esperados.In this paper we consider the method of Discrete Formalism (Lumped Mass Aproach) for three-dimensional dynamic modeling of flexible structures of cable, from the Euler- Lagrange formalism, whose main idea is to assume that the cable is formed by small rigid parts connected by fictitious joints, allowing three free movements, elevation, azimuth and torsion. This formalism allows determining the Lagrangian of the system algorithmically. Despite simple design, the proposition has a serious limitation to their use because of the size of the equations, due of increasing the number of rigid links to approximate the continuous structural flexibility. This fact hinders the development of the manual dynamic model equations beyond four links considered. It was developed in this work generic algorithms that allow for automatic generation of dynamic models, regardless of the number of links chosen for the structure, which is the main scientific contribution of this dissertation. Initially models were developed manually for two, three and four links. A hard study showed that there is logic in the growth of vectors and matrices of the dynamic system, as it expands the number of links considered. These logics have been identified and this allowed the creation of generic algorithms for automatic determination of dynamic models. Numerical results derived from a comparison of generic algorithms in software automatic generation of dynamic models were obtained and showed that, indeed, the algorithms can predict growth model independently of the number of links adopted to the structure. The software used in the validation of the results using the symbolic manipulation of MATLAB variables. Finally, simulations were performed with dynamic models considering several cases of number of links and show results physically expected.porModelagem AnalíticaFormalismo DiscretoAlgoritmos GenéricosCabos SubaquáticosAnalytical ModelingLumped mass ApproachGeneric AlgorithmsUnderwater CableModelagem analítica de estruturas do tipo cabo para aplicações subaquáticasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da FURG (RI FURG)instname:Universidade Federal do Rio Grande (FURG)instacron:FURGORIGINALElizane.pdfElizane.pdfapplication/pdf2177870https://repositorio.furg.br/bitstreams/07af5261-12b8-4c2a-b921-04a8effb5be9/downloade88ba8b45cd4e9ab0e4329f74c43a6caMD51trueAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.furg.br/bitstreams/37c1baad-5054-48cf-b468-1c4cbe689e27/download8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52falseAnonymousREADTEXTElizane.pdf.txtElizane.pdf.txtExtracted texttext/plain110171https://repositorio.furg.br/bitstreams/aafc5eb7-dbab-4595-bd93-d994bc6d00db/download12ac7737ba14d9c94ab23a43b2a4c393MD53falseAnonymousREADTHUMBNAILElizane.pdf.jpgElizane.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg3888https://repositorio.furg.br/bitstreams/1cd6cf47-31e2-4b84-bba9-f0cb24bbb769/downloadc4f4ff2b700b47c1b79096627be927c6MD54falseAnonymousREAD123456789/124852025-12-10 00:18:19.389open.accessoai:repositorio.furg.br:123456789/12485https://repositorio.furg.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.furg.br/oai/request || http://200.19.254.174/oai/requestrepositorio@furg.br||sib.bdtd@furg.bropendoar:2025-12-10T03:18:19Repositório Institucional da FURG (RI FURG) - Universidade Federal do Rio Grande (FURG)falseTk9URTogUExBQ0UgWU9VUiBPV04gTElDRU5TRSBIRVJFClRoaXMgc2FtcGxlIGxpY2Vuc2UgaXMgcHJvdmlkZWQgZm9yIGluZm9ybWF0aW9uYWwgcHVycG9zZXMgb25seS4KCk5PTi1FWENMVVNJVkUgRElTVFJJQlVUSU9OIExJQ0VOU0UKCkJ5IHNpZ25pbmcgYW5kIHN1Ym1pdHRpbmcgdGhpcyBsaWNlbnNlLCB5b3UgKHRoZSBhdXRob3Iocykgb3IgY29weXJpZ2h0Cm93bmVyKSBncmFudHMgdG8gRFNwYWNlIFVuaXZlcnNpdHkgKERTVSkgdGhlIG5vbi1leGNsdXNpdmUgcmlnaHQgdG8gcmVwcm9kdWNlLAp0cmFuc2xhdGUgKGFzIGRlZmluZWQgYmVsb3cpLCBhbmQvb3IgZGlzdHJpYnV0ZSB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gKGluY2x1ZGluZwp0aGUgYWJzdHJhY3QpIHdvcmxkd2lkZSBpbiBwcmludCBhbmQgZWxlY3Ryb25pYyBmb3JtYXQgYW5kIGluIGFueSBtZWRpdW0sCmluY2x1ZGluZyBidXQgbm90IGxpbWl0ZWQgdG8gYXVkaW8gb3IgdmlkZW8uCgpZb3UgYWdyZWUgdGhhdCBEU1UgbWF5LCB3aXRob3V0IGNoYW5naW5nIHRoZSBjb250ZW50LCB0cmFuc2xhdGUgdGhlCnN1Ym1pc3Npb24gdG8gYW55IG1lZGl1bSBvciBmb3JtYXQgZm9yIHRoZSBwdXJwb3NlIG9mIHByZXNlcnZhdGlvbi4KCllvdSBhbHNvIGFncmVlIHRoYXQgRFNVIG1heSBrZWVwIG1vcmUgdGhhbiBvbmUgY29weSBvZiB0aGlzIHN1Ym1pc3Npb24gZm9yCnB1cnBvc2VzIG9mIHNlY3VyaXR5LCBiYWNrLXVwIGFuZCBwcmVzZXJ2YXRpb24uCgpZb3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgdGhlIHN1Ym1pc3Npb24gaXMgeW91ciBvcmlnaW5hbCB3b3JrLCBhbmQgdGhhdCB5b3UgaGF2ZQp0aGUgcmlnaHQgdG8gZ3JhbnQgdGhlIHJpZ2h0cyBjb250YWluZWQgaW4gdGhpcyBsaWNlbnNlLiBZb3UgYWxzbyByZXByZXNlbnQKdGhhdCB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gZG9lcyBub3QsIHRvIHRoZSBiZXN0IG9mIHlvdXIga25vd2xlZGdlLCBpbmZyaW5nZSB1cG9uCmFueW9uZSdzIGNvcHlyaWdodC4KCklmIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uIGNvbnRhaW5zIG1hdGVyaWFsIGZvciB3aGljaCB5b3UgZG8gbm90IGhvbGQgY29weXJpZ2h0LAp5b3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgeW91IGhhdmUgb2J0YWluZWQgdGhlIHVucmVzdHJpY3RlZCBwZXJtaXNzaW9uIG9mIHRoZQpjb3B5cmlnaHQgb3duZXIgdG8gZ3JhbnQgRFNVIHRoZSByaWdodHMgcmVxdWlyZWQgYnkgdGhpcyBsaWNlbnNlLCBhbmQgdGhhdApzdWNoIHRoaXJkLXBhcnR5IG93bmVkIG1hdGVyaWFsIGlzIGNsZWFybHkgaWRlbnRpZmllZCBhbmQgYWNrbm93bGVkZ2VkCndpdGhpbiB0aGUgdGV4dCBvciBjb250ZW50IG9mIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uLgoKSUYgVEhFIFNVQk1JU1NJT04gSVMgQkFTRUQgVVBPTiBXT1JLIFRIQVQgSEFTIEJFRU4gU1BPTlNPUkVEIE9SIFNVUFBPUlRFRApCWSBBTiBBR0VOQ1kgT1IgT1JHQU5JWkFUSU9OIE9USEVSIFRIQU4gRFNVLCBZT1UgUkVQUkVTRU5UIFRIQVQgWU9VIEhBVkUKRlVMRklMTEVEIEFOWSBSSUdIVCBPRiBSRVZJRVcgT1IgT1RIRVIgT0JMSUdBVElPTlMgUkVRVUlSRUQgQlkgU1VDSApDT05UUkFDVCBPUiBBR1JFRU1FTlQuCgpEU1Ugd2lsbCBjbGVhcmx5IGlkZW50aWZ5IHlvdXIgbmFtZShzKSBhcyB0aGUgYXV0aG9yKHMpIG9yIG93bmVyKHMpIG9mIHRoZQpzdWJtaXNzaW9uLCBhbmQgd2lsbCBub3QgbWFrZSBhbnkgYWx0ZXJhdGlvbiwgb3RoZXIgdGhhbiBhcyBhbGxvd2VkIGJ5IHRoaXMKbGljZW5zZSwgdG8geW91ciBzdWJtaXNzaW9uLgo=
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