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http://hdl.handle.net/1843/LMCA-75XLRB| Type: | Dissertação de Mestrado |
| Title: | Implementação computacional e analise crítica de elementos finitos de placas |
| Authors: | Samir Silva Saliba |
| First Advisor: | Roque Luiz da Silva Pitangueira |
| First Referee: | Gabriel de Oliveira Ribeiro |
| Second Referee: | Alcebiades de Vasconcelos Filho |
| Third Referee: | João Batista Marques de Sousa Júnior |
| Abstract: | Esta dissertaçao de mestrado descreve a implementaçao computacional de diversos elementos finitos de placas baseados nas teorias de Kirchhoff, para placas finas, e Reissner-Mindlin, que e aplic´avel a placas de qualquer espessura. Apresenta-se uma breve discussao sobre as formulaçoes para os modelos matematicos e discretos baseados nestas teorias, mostrando suas principais diferencas e particularidades, bem como a necessidade do uso de tecnicas especiais para a utilizaçao da teoria de Reissner-Mindlin no estudo de placas finas. Entre os diversos elementos finitos para analise de placas baseados na teoria de Kirchhoff, foram implementados os elementos retangulares desenvolvidos por Melosh, Zienkiewicz e Cheung (MZC) e por Bogner, Fox e Schmit (BFS) e os triangularesdesenvolvidos por Cheung, King e Zienkiewicz (CKZ) e por Cowper, Kosko, Lindberg e Olson (Cowper); os elementos baseados na teoria de Reissner-Mindlin escolhidos para a analise de placas espessas foram os quadrilaterais de quatro nos (Q4), oito nos (Q8), nove nos (Q9), nove nos heterosis, desenvolvido por Hughes e Cohen (Q9H), e os triangulares de tres nos (T3), de seis nos (T6) e o de dez nos (T10); para utilizaçao da teoria de Reissner-Mindlin na modelagem de placasfinas, adotam-se a Integraçao Reduzida ou Seletiva com os elementos quadrilaterais citados anteriormente e a t´ecnica de Deformaçao de Cisalhamento Imposta com os elementos Q4, Q8, Q9 e T6.A implementaçao destes modelos foi feita no nucleo numerico do INSANE (INteractive Structural ANalysis Environment) que e um sistema desenvolvido segundo o paradigma de Programaçao Orientada a Objetos (POO) utilizando a linguagem JAVA. Esta implementaçao e detalhada atraves do uso de diagramas UML (Unified Modelling Language), onde sao apresentadas as diversas classes e interfaces utilizadas no nucleo numerico. Afim de conhecer melhor os elementos implementados, apresentam-se testes de malha e estudos de convergencia realizados, al´em de diversas simulaçoes numericas. |
| Abstract: | This masters thesis describes the computacional implementation of several plate finite elements based in the Kirchho theory, for thin plates, and Reissner-Mindlin theory, that is applicable to plates of any thickness. It presents a brief discussion about the formulations for the mathematical and discrete models based in these theories, showing their main differences and particularities, as well as the need of the use of special techniques for the use of the Reissner-Mindlin theory in the studyof thin plates. Among the several finite elements for analysis of plates based on the Kirchhoff theory, it has been implemented the rectangular elements developed by Melosh, Zienkiewicz and Cheung (MZC) and by Bogner, Fox and Schmit (BFS) and the triangular elements developed by Cheung, King and Zienkiewicz (CKZ) and by Cowper, Kosko, Lindberg and Olson (Cowper); the elements based on the Reissner-Mindlin theory chosen for the analysis of thick plates were the quadrilaterais of fournode (Q4), eight node (Q8), nine node (Q9), nine node Heterosis, developed by Hughes and Cohen (Q9H), and the triangular of three node (T3), of six node (T6) and the of ten node (T10); for use of the Reissner-Mindlin theory in the modelling of thin plates, are adopted the Reduced Integration or Selective Integration with the elements quadrilaterais mentioned previously and the technique of Substitute Shear Strain Fields with the elements Q4, Q8, Q9 and T6. The implementation of these models was made in the numerical nucleus of INSANE (INteractive Structural ANalysis Environment) that is a system developed according to the Object Oriented Programming (OOP) paradigm using the JAVA language. This implementation is detailed through the use of UML (Unified Modelling Language) diagrams, where the several classes and interfaces used in the numerical nucleus are presented. To know the implemented elements better, mesh tests and convergence studies, besides several numerical simulations, are presented. |
| Subject: | Engenharia de estruturas Método dos elementos finitos Placas (Engenharia) |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/LMCA-75XLRB |
| Issue Date: | 20-Apr-2007 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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