Uma formulação enriquecida para a análise isogeométrica aplicada aos problemas da dinâmica das estruturas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Rauen, Mateus, 1987-
Orientador(a): Machado, Roberto Dalledone, 1957-
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
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:
Vibração
Metodo dos elementos finitos
Engenharia auxiliada por computador
Análise Numérica
Link de acesso: https://hdl.handle.net/1884/69409
Resumo: Orientador: Dr. Roberto Dalledone Machado
id UFPR_ecbd369f4ed9b49f2221fa035e70794f
oai_identifier_str oai:acervodigital.ufpr.br:1884/69409
network_acronym_str UFPR
network_name_str Repositório Institucional da UFPR
repository_id_str
spelling Rauen, Mateus, 1987-Arndt, Marcos, 1970-Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Métodos Numéricos em EngenhariaMachado, Roberto Dalledone, 1957-2021-12-13T15:09:36Z2021-12-13T15:09:36Z2020https://hdl.handle.net/1884/69409Orientador: Dr. Roberto Dalledone MachadoCoorientador: Dr. Marcos ArndtTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Métodos Numéricos em Engenharia. Defesa : Curitiba, 28/05/2020Inclui referências: p. 172-180Área de concentração: Mecânica ComputacionalResumo: A dinâmica estrutural estuda a resposta dos meios sólidos decorrentes de excitações transientes. Muitos problemas reais de dinâmica estrutural não possuem resposta analítica, sendo o uso de soluções numéricas uma alternativa largamente utilizada. Dentre tais métodos destaca-se o Método dos Elementos Finitos (MEF) por sua robustez e uso consolidado na resolução de problemas estruturais e suas versões enriquecidas baseadas no Método da Partição da Unidade (MPU), como o Método dos Elementos Finito Generalizados (MEFG). A Análise Isogeométrica (AIG) surgiu com a vantagem de efetuar mapeamentos de malha diretamente de uma geometria modelada via CAD e, como em outras áreas, também apresentou bons resultados na dinâmica estrutural. Entretanto as formulações e experimentos numéricos da junção entre a AIG e os métodos enriquecidos ainda não é bem explorada na literatura. Este trabalho apresenta uma formulação da AIG com enriquecimento, denominada PUAIG, para a dinâmica estrutural de elementos unidimensionais e bidimensionais. Os conceitos básicos de análise dinâmica e dos métodos numéricos, bem como da AIG pura são abordados. As formulações variacionais para os problemas dinâmicos são desenvolvidas e detalhes sobre a formulação da PUAIG são apresentados. Através de exemplos numéricos para barras, vigas, treliças, estado plano de tensões e membranas, a PUAIG é validada e seus resultados são comparados com o MEF, a AIG e o MEFG. Conclui-se que a PUAIG melhora os resultados numéricos da AIG em termos de acurácia e taxa de convergência nos problemas testados, e mostra-se muito competitiva com as formulações do MEFG para a dinâmica estrutural. Palavras-chave: Dinâmica Linear, Método dos Elementos Finitos, Método dos Elementos Finitos Generalizados, Análise Isogeométrica, Análise Isogeométrica Enriquecida.Abstract: Structural dynamics studies the motion in solid media from time excitations. Several real problems generally does not present analytical solution. The use of numerical solutions is a widely used alternative. Among such methods the finite element method (FEM) stands out by its robustness, and also its enriched versions based in Partition of Unity Method (PUM), as the Generalized Finite Element Method (GFEM), which obtained promising results in terms of accuracy and convergence in structural dynamics problems. Isogeometric Analysis (IGA) appeared with the advantage to create mesh mapping directly from a CAD model and also presented good results in structural dynamics, however formulations and experiments involving IGA and the enriched procedures are not yet explored in literature. This work presents a formulation of IGA with enrichment strategies, referred here as PUIGA, for structural dynamics of unidimensional and bidimensional elements. The basic concepts of structural dynamics and numerical methods, as well as IGA concepts are addressed. The variational formulations for dynamic problems are developed and details about PUIGA formulation are presented. Through numerical examples for bars, beams, trusses, plane state and membranes, PUIGA is validated and its results are compared with FEM, IGA and GFEM. It concludes that PUIGA can improve the numerical results of pure IGA and shows very competitive with GFEM formulation to structural dynamics problems. Keywords: Linear Dynamics, Finite Element Method, Generalized Finite Element Method, Isogeometric Analysis, Enriched Isogeometric Analysis.209 p. : PDF.application/pdfVibraçãoMetodo dos elementos finitosEngenharia auxiliada por computadorAnálise NuméricaUma formulação enriquecida para a análise isogeométrica aplicada aos problemas da dinâmica das estruturasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - T - MATEUS RAUEN.pdfapplication/pdf3452788https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/69409/1/R%20-%20T%20-%20MATEUS%20RAUEN.pdfe3bdc830183853cfb05e3b0b7e781ceaMD51open access1884/694092021-12-13 12:09:36.083open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/69409Repositório InstitucionalPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestinformacaodigital@ufpr.bropendoar:3082021-12-13T15:09:36Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Uma formulação enriquecida para a análise isogeométrica aplicada aos problemas da dinâmica das estruturas
title Uma formulação enriquecida para a análise isogeométrica aplicada aos problemas da dinâmica das estruturas
spellingShingle Uma formulação enriquecida para a análise isogeométrica aplicada aos problemas da dinâmica das estruturas
Rauen, Mateus, 1987-
Vibração
Metodo dos elementos finitos
Engenharia auxiliada por computador
Análise Numérica
title_short Uma formulação enriquecida para a análise isogeométrica aplicada aos problemas da dinâmica das estruturas
title_full Uma formulação enriquecida para a análise isogeométrica aplicada aos problemas da dinâmica das estruturas
title_fullStr Uma formulação enriquecida para a análise isogeométrica aplicada aos problemas da dinâmica das estruturas
title_full_unstemmed Uma formulação enriquecida para a análise isogeométrica aplicada aos problemas da dinâmica das estruturas
title_sort Uma formulação enriquecida para a análise isogeométrica aplicada aos problemas da dinâmica das estruturas
author Rauen, Mateus, 1987-
author_facet Rauen, Mateus, 1987-
author_role author
dc.contributor.other.pt_BR.fl_str_mv Arndt, Marcos, 1970-
Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Métodos Numéricos em Engenharia
dc.contributor.author.fl_str_mv Rauen, Mateus, 1987-
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Machado, Roberto Dalledone, 1957-
contributor_str_mv Machado, Roberto Dalledone, 1957-
dc.subject.por.fl_str_mv Vibração
Metodo dos elementos finitos
Engenharia auxiliada por computador
Análise Numérica
topic Vibração
Metodo dos elementos finitos
Engenharia auxiliada por computador
Análise Numérica
description Orientador: Dr. Roberto Dalledone Machado
publishDate 2020
dc.date.issued.fl_str_mv 2020
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2021-12-13T15:09:36Z
dc.date.available.fl_str_mv 2021-12-13T15:09:36Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/1884/69409
url https://hdl.handle.net/1884/69409
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 209 p. : PDF.
application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFPR
instname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)
instacron:UFPR
instname_str Universidade Federal do Paraná (UFPR)
instacron_str UFPR
institution UFPR
reponame_str Repositório Institucional da UFPR
collection Repositório Institucional da UFPR
bitstream.url.fl_str_mv https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/69409/1/R%20-%20T%20-%20MATEUS%20RAUEN.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv e3bdc830183853cfb05e3b0b7e781cea
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)
repository.mail.fl_str_mv informacaodigital@ufpr.br
_version_ 1847526161055219712

Registros relacionados