Otimização de estruturas de cascas com carregamento dinâmico com modelagem via NURBS

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dc.contributor.advisor-co1Gonçalves Junior, Etereldes
dc.contributor.advisor1Alves, Élcio Cassimiro
dc.contributor.authorGomes Filho, Hélio
dc.contributor.referee1Sousa Junior, João Batista Marques de
dc.contributor.referee2Camargo, Rodrigo Silveira
dc.date.accessioned2019-03-11T13:01:29Z
dc.date.available2019-03-11
dc.date.available2019-03-11T13:01:29Z
dc.date.issued2018-12-18
dc.description.abstractThis work presents the optimization of the thickness of shells subjected to static and dynamic loading. The structural analysis is done by the Finite Element Method. A combination of the CST elements (Constant Strain Triangle) and DKT (Discrete Kirchhoff Theory) was used as the shell element, thus forming an element with fifteen degrees of freedom (three nodes with five degrees of freedom each) . The finite element mesh is generated for a unitary square domain and transformed for the domain analyzed by means of NURBS functions. These functions model the domain (surface) in study. We developed routines to optimize the thickness of the shell elements using the SQP (Sequential Quadratic Programming) method available as a tool of the Matlab software, using as constrains the maximum displacement and the minimum vibration frequency. Several examples were used to validate static and dynamic analysis routines, comparing results with consecrated literature and with models developed in the ANSYS Workbench software. As a final example, they propose a modeling for the Pampulha Church.eng
dc.description.resumoEste trabalho apresenta a otimização da espessura de cascas sujeitas a carregamento estático e dinâmico. A análise estrutural é feita pelo Método dos Elementos Finitos. Utilizou-se como elemento de casca uma combinação dos elementos CST (Constant Strain Triangle) e DKT Discrete Kirchhoff Theory, formando assim um elemento com quinze graus de liberdade (três nós com cinco graus de liberdade cada). A malha de elementos finitos é gerada para um domínio quadrado unitário e transformada para o domínio analisado por meio de funções NURBS. Essa funções modelam o domínio (superfície) em estudo. Desenvolveu-se rotinas para otimização das espessuras dos elementos de cascas, por meio do método PQS (Programação Quadrática Sequencial) disponível como ferramenta do programa de computador Matlab, usando como restrições o deslocamento máximo e a frequência de vibração mínima. Diversos exemplos foram usados para validar as rotinas de análise estática e dinâmica, comparando resultados com a literatura consagrada e com modelos desenvolvidos no programa computacional ANSYS Workbench. Como exemplo final, propõem se uma modelagem para a Igrejinha da Pampulha.
dc.formatText
dc.identifier.citationGOMES FILHO, Hélio. Otimização de estruturas de cascas com carregamento dinâmico com modelagem via NURBS. 2018. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Tecnológico, Vitória, 2018.
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/10894
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Engenharia Civil
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civil
dc.rightsopen access
dc.subjectFEMeng
dc.subjectDynamicseng
dc.subjectOptimizationeng
dc.subjectShellseng
dc.subjectOtimizaçãopor
dc.subjectNURBSpor
dc.subjectCascaspor
dc.subjectMEFpor
dc.subjectDinâmicapor
dc.subject.br-rjbnAnálise estrutural (Engenharia)
dc.subject.br-rjbnOtimização estrutural
dc.subject.br-rjbnCascas (Engenharia)
dc.subject.cnpqEngenharia Civil
dc.subject.udc624
dc.titleOtimização de estruturas de cascas com carregamento dinâmico com modelagem via NURBS
dc.typemasterThesis
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