O método dos elementos finitos generalizados com elementos triangulares na análise dinâmica de estruturas em estado plano

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Custódio, Ricardo
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Paraná
Curitiba
Brasil
Programa de Pós-graduação em Métodos Numéricos em Engenharia
UFPR
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Método dos elementos finitos
Vibração
Dinâmica estrutural
Engenharia de estruturas
Finite element method
Vibration
Structural dynamics
Structural engineering
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Engenharia mecânica
Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33890
Resumo: The dynamic analysis of structures is a relevant topic, given that advanced technology has allowed the execution of slender structures, which are more suitable to the dynamic effects. The in-plane vibration of structures can be approximated through Generalized Finite Element Method (GFEM). The purpose of this work is to present two triangular finite elements enriched with trigonometric functions, considering that oscillatory characteristic of this functions are common within these problems. The first methodology (it is called GFEM-D) is made from an enriched quadrilateral element. The second proposal (called GFEM-2) is done by generating new enrichment functions, based on the methodology of building enrichment functions for bar elements. To the in-plane vibration of plates, it is found that the GFEM-2 its better than GFEM-D. When compared to the traditional FEM, the GFEM-2 has a better approximation to the low natural frequency field. In this way, the method proves to be suitable for use in these types of problems.
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spelling O método dos elementos finitos generalizados com elementos triangulares na análise dinâmica de estruturas em estado planoMétodo dos elementos finitosVibraçãoDinâmica estruturalEngenharia de estruturasFinite element methodVibrationStructural dynamicsStructural engineeringCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAEngenharia mecânicaThe dynamic analysis of structures is a relevant topic, given that advanced technology has allowed the execution of slender structures, which are more suitable to the dynamic effects. The in-plane vibration of structures can be approximated through Generalized Finite Element Method (GFEM). The purpose of this work is to present two triangular finite elements enriched with trigonometric functions, considering that oscillatory characteristic of this functions are common within these problems. The first methodology (it is called GFEM-D) is made from an enriched quadrilateral element. The second proposal (called GFEM-2) is done by generating new enrichment functions, based on the methodology of building enrichment functions for bar elements. To the in-plane vibration of plates, it is found that the GFEM-2 its better than GFEM-D. When compared to the traditional FEM, the GFEM-2 has a better approximation to the low natural frequency field. In this way, the method proves to be suitable for use in these types of problems.A análise dinâmica das estruturas é um tema atualmente relevante, haja vista que o avanço tecnológico tem permitido a execução de estruturas cada vez mais esbeltas, que estão diretamente suscetíveis aos efeitos dinâmicos. Os problemas de vibrações livre de estruturas em estado plano podem ser aproximados pelo Método dos Elementos Finitos Generalizados (MEFG), sendo que o foco do presente estudo e a apresentação de duas propostas de formulação de elementos mestres triangulares enriquecidos com funções de forma trigonométrica, pois a natureza oscilatória destas funções é caraterística das soluções destes tipos de problemas. A primeira proposta (chamada de MEFG-D) consiste na degeneração de um elemento quadrilateral já enriquecido e a segunda (chamada de MEFG-2) é feita através a proposição de novas funções de enriquecimento tomadas com base em metodologias de geração de espaço enriquecido para os elementos de barras. Relativo a análise modal de chapas em estado plano verifica-se que a segunda metodologia é mais vantajosa em relação a primeira, e quando comparada com os resultados obtidos pelo Método do Elementos Finitos Tradicional, o MEFG-2 produz melhores aproximações para o campo de frequências naturais situadas no início do espectro de frequências.Universidade Federal do ParanáCuritibaBrasilPrograma de Pós-graduação em Métodos Numéricos em EngenhariaUFPRArndt, Marcoshttps://orcid.org/0000-0002-4471-5644http://lattes.cnpq.br/7174336881334549Arndt, Marcoshttps://orcid.org/0000-0002-4471-5644http://lattes.cnpq.br/7174336881334549Machado, Roberto Dalledonehttps://orcid.org/0000-0002-8406-1008http://lattes.cnpq.br/5872138203752991Pieralisi, Ricardohttps://orcid.org/0000-0001-8339-5324http://lattes.cnpq.br/1661979635465299Custódio, Ricardo2024-07-05T18:41:32Z2024-07-05T18:41:32Z2022-10-31info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfCUSTÓDIO, Ricardo. O método dos elementos finitos generalizados aplicado com elementos triangulares na análise dinâmica de estruturas em estado plano. 2022. 93 f. Dissertação (Mestrado em Métodos Numéricos em Engenharia), Universidade Federal do Paraná, 2022. Disponível em https://hdl.handle.net/1884/80781 Acesso em: 05 jul. 2024.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33890porhttps://hdl.handle.net/1884/80781info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2024-07-06T06:08:41Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/33890Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2024-07-06T06:08:41Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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