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Análise não linear geométrica de sólidos elásticos tridimensionais reforçados com fibras através do método dos elementos finitos

Pereira, David De Paulo

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola de Engenharia de São Carlos 2015-12-14

Acesso online. A biblioteca também possui exemplares impressos.

  • Título:
    Análise não linear geométrica de sólidos elásticos tridimensionais reforçados com fibras através do método dos elementos finitos
  • Autor: Pereira, David De Paulo
  • Orientador: Paccola, Rodrigo Ribeiro
  • Assuntos: Análise Não Linear De Estruturas; Materiais Compósitos; Fibras Aleatórias; Elemento Finito Posicional; Sólidos Reforçados Com Fibras; Fiber Reinforced Solids; Composite Materials; Nonlinear Structural Analysis; Positional Finite Element; Random Fibers
  • Notas: Dissertação (Mestrado)
  • Descrição: O presente trabalho tem por finalidade estudar e implementar um modelo numérico de análises cinemáticas de sólidos tridimensionais via método dos elementos finitos posicionais, com consideração de fibras longas ou curtas inseridas de maneira aleatória ou não no domínio da análise. O modelo numérico considera material isotrópico para a matriz e não linearidade geométrica. O domínio do sólido é discretizado por meio de elementos finitos tetraédricos de ordem qualquer, cujos parâmetros nodais são suas posições. A medida de deformação utilizada é a de Green, associada à lei constitutiva de Saint-Venant-Kirchhoff, referenciada pela configuração inicial do corpo, caracterizando o sistema de espaço como Lagrangiano total. O cálculo da posição de equilíbrio é baseado no princípio da mínima energia potencial total. Para a resolução do problema não linear geométrico, adota-se o método iterativo de Newton-Raphson. A inserção das fibras no domínio da análise é feita com a associação das mesmas com elementos finitos unidimensionais curvos de ordem qualquer, cujas posições nodais são dadas em função das posições dos nós dos elementos de sólido. Essa abordagem tem como vantagem o fato de não aumentar o número de graus de liberdade do sistema, ao mesmo tempo em que não limita as posições das fibras dentro do domínio por não ser necessária a coincidência das malhas. Exemplos são apresentados para validação dos desenvolvimentos e implementações realizadas.
  • DOI: 10.11606/D.18.2016.tde-02022016-083316
  • Editor: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola de Engenharia de São Carlos
  • Data de publicação: 2015-12-14
  • Formato: Adobe PDF
  • Idioma: Português

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