Estudo da análise modal baseado no acoplamento fluido-estrutura
| Ano de defesa: | 2016 |
|---|---|
| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Pato Branco Brasil Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil UTFPR |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
|
| Departamento: |
Não Informado pela instituição
|
| País: |
Não Informado pela instituição
|
| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2205 |
Resumo: | In this work, a coupled fluid-structure problem is approached, comparing the result with the modal analysis of a structure. The objective of this work is to analyze the physical phenomenon of fluid-structure interaction in flexible structures, adopting a model compatible with this situation. The coupled problem is solved using a Lagrangean-Eulerian approach for the fluid domain, whereas for the solid domain an Lagrangean approach is used. As support for solving the mathematical equations of the coupled problem, ANSYS® physical analysis software was used. A modal analysis using the Rational Fractional Polynomial method was developed for a small-scale steel structure, and the result was compared to the result obtained from the software model. Its vibrating modes and natural frequencies are used to compare with what occurred in the coupled problem. The coupled problem consists of analyzing the dynamic behavior of the structure when it is subjected to a load of random winds, generated by the incidence of a gust of wind in obstacles. It was found that a structure subjected to loads of random winds tends to move according to its modes of vibration. In addition, if the oscillation of the random wind load has a frequency close to the natural frequency of the structure, it tends to obtain large displacements. |
| id |
UTFPR-12_2ae54d4baaa4a6f911bebe97befe96e4 |
|---|---|
| oai_identifier_str |
oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/2205 |
| network_acronym_str |
UTFPR-12 |
| network_name_str |
Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
| repository_id_str |
|
| spelling |
Estudo da análise modal baseado no acoplamento fluido-estruturaStudy of the modal analysis based on fluid-structure couplingAnálise modalDinâmica estruturalAnálise estrutural (Engenharia)Mecânica dos fluidosModal analysisStructural dynamicsStructural analysis (Engineering)Fluid mechanicsCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURASEngenharia CivilIn this work, a coupled fluid-structure problem is approached, comparing the result with the modal analysis of a structure. The objective of this work is to analyze the physical phenomenon of fluid-structure interaction in flexible structures, adopting a model compatible with this situation. The coupled problem is solved using a Lagrangean-Eulerian approach for the fluid domain, whereas for the solid domain an Lagrangean approach is used. As support for solving the mathematical equations of the coupled problem, ANSYS® physical analysis software was used. A modal analysis using the Rational Fractional Polynomial method was developed for a small-scale steel structure, and the result was compared to the result obtained from the software model. Its vibrating modes and natural frequencies are used to compare with what occurred in the coupled problem. The coupled problem consists of analyzing the dynamic behavior of the structure when it is subjected to a load of random winds, generated by the incidence of a gust of wind in obstacles. It was found that a structure subjected to loads of random winds tends to move according to its modes of vibration. In addition, if the oscillation of the random wind load has a frequency close to the natural frequency of the structure, it tends to obtain large displacements.CAPESNeste trabalho é abordado um problema acoplado fluido-estrutura, comparando o resultado com a análise modal de uma estrutura. O objetivo do trabalho consiste em analisar o fenômeno físico da interação fluido-estrutura em estruturas flexíveis, adotando um modelo compatível com essa situação. Para tal, o problema acoplado é resolvido utilizando uma abordagem Lagrangeana-Euleriana para o domínio do fluido, enquanto que, para o domínio do sólido é utilizado uma abordagem Lagrangeana. Como apoio para resolução das equações matemáticas do problema acoplado, foi utilizado o software de análises físicas ANSYS®. Uma análise modal utilizando o método Rational Fractional Polynomial foi desenvolvida para uma estrutura de aço em escala reduzida, e o resultado desta foi comparado com o resultado obtido do modelo feito no software. Seus modos de vibrar e frequências naturais são utilizados para comparar com o ocorrido no problema acoplado. O problema acoplado consiste em analisar o comportamento dinâmico da estrutura quando ela está sujeita à uma carga de ventos aleatórios, gerados pela incidência de uma rajada de vento em obstáculos. Constatou-se que uma estrutura submetida à cargas de ventos aleatórios tende a se movimentar conforme seus modos de vibração. Além disso, se a oscilação da carga de ventos aleatórios tiver uma frequência próxima da frequência natural da estrutura, esta tende a obter grandes deslocamentos.Universidade Tecnológica Federal do ParanáPato BrancoBrasilPrograma de Pós-Graduação em Engenharia CivilUTFPRNovak, Paulo Rogeriohttp://lattes.cnpq.br/7766888778491590Gomes, Francisco Augusto Aparecidohttp://lattes.cnpq.br/4960562897145659Novak, Paulo RogerioGomes, Francisco Augusto AparecidoNunes, Marina Rocha Pinto PortelaCarrazedo, RogérioPegoraro, Maurício2017-07-10T21:40:02Z2017-07-10T21:40:02Z2016-12-21info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfPEGORARO, Maurício. Estudo da análise modal baseado no acoplamento fluido-estrutura. 2016. 107 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2016.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2205porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2017-07-10T21:40:02Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/2205Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2017-07-10T21:40:02Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false |
| dc.title.none.fl_str_mv |
Estudo da análise modal baseado no acoplamento fluido-estrutura Study of the modal analysis based on fluid-structure coupling |
| title |
Estudo da análise modal baseado no acoplamento fluido-estrutura |
| spellingShingle |
Estudo da análise modal baseado no acoplamento fluido-estrutura Pegoraro, Maurício Análise modal Dinâmica estrutural Análise estrutural (Engenharia) Mecânica dos fluidos Modal analysis Structural dynamics Structural analysis (Engineering) Fluid mechanics CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS Engenharia Civil |
| title_short |
Estudo da análise modal baseado no acoplamento fluido-estrutura |
| title_full |
Estudo da análise modal baseado no acoplamento fluido-estrutura |
| title_fullStr |
Estudo da análise modal baseado no acoplamento fluido-estrutura |
| title_full_unstemmed |
Estudo da análise modal baseado no acoplamento fluido-estrutura |
| title_sort |
Estudo da análise modal baseado no acoplamento fluido-estrutura |
| author |
Pegoraro, Maurício |
| author_facet |
Pegoraro, Maurício |
| author_role |
author |
| dc.contributor.none.fl_str_mv |
Novak, Paulo Rogerio http://lattes.cnpq.br/7766888778491590 Gomes, Francisco Augusto Aparecido http://lattes.cnpq.br/4960562897145659 Novak, Paulo Rogerio Gomes, Francisco Augusto Aparecido Nunes, Marina Rocha Pinto Portela Carrazedo, Rogério |
| dc.contributor.author.fl_str_mv |
Pegoraro, Maurício |
| dc.subject.por.fl_str_mv |
Análise modal Dinâmica estrutural Análise estrutural (Engenharia) Mecânica dos fluidos Modal analysis Structural dynamics Structural analysis (Engineering) Fluid mechanics CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS Engenharia Civil |
| topic |
Análise modal Dinâmica estrutural Análise estrutural (Engenharia) Mecânica dos fluidos Modal analysis Structural dynamics Structural analysis (Engineering) Fluid mechanics CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS Engenharia Civil |
| description |
In this work, a coupled fluid-structure problem is approached, comparing the result with the modal analysis of a structure. The objective of this work is to analyze the physical phenomenon of fluid-structure interaction in flexible structures, adopting a model compatible with this situation. The coupled problem is solved using a Lagrangean-Eulerian approach for the fluid domain, whereas for the solid domain an Lagrangean approach is used. As support for solving the mathematical equations of the coupled problem, ANSYS® physical analysis software was used. A modal analysis using the Rational Fractional Polynomial method was developed for a small-scale steel structure, and the result was compared to the result obtained from the software model. Its vibrating modes and natural frequencies are used to compare with what occurred in the coupled problem. The coupled problem consists of analyzing the dynamic behavior of the structure when it is subjected to a load of random winds, generated by the incidence of a gust of wind in obstacles. It was found that a structure subjected to loads of random winds tends to move according to its modes of vibration. In addition, if the oscillation of the random wind load has a frequency close to the natural frequency of the structure, it tends to obtain large displacements. |
| publishDate |
2016 |
| dc.date.none.fl_str_mv |
2016-12-21 2017-07-10T21:40:02Z 2017-07-10T21:40:02Z |
| dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| format |
masterThesis |
| status_str |
publishedVersion |
| dc.identifier.uri.fl_str_mv |
PEGORARO, Maurício. Estudo da análise modal baseado no acoplamento fluido-estrutura. 2016. 107 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2016. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2205 |
| identifier_str_mv |
PEGORARO, Maurício. Estudo da análise modal baseado no acoplamento fluido-estrutura. 2016. 107 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2016. |
| url |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2205 |
| 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 |
application/pdf |
| dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná Pato Branco Brasil Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil UTFPR |
| publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná Pato Branco Brasil Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil UTFPR |
| dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) instacron:UTFPR |
| instname_str |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) |
| instacron_str |
UTFPR |
| institution |
UTFPR |
| reponame_str |
Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
| collection |
Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
| repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) |
| repository.mail.fl_str_mv |
riut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.br |
| _version_ |
1850498299567538176 |