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http://hdl.handle.net/1843/PASA-7XRGH5| Type: | Dissertação de Mestrado |
| Title: | Abordagem orientada a objetos para implementação computacional de elementos finitos de cascas planos |
| Authors: | Flavio Henrique Ajeje |
| First Advisor: | Roque Luiz da Silva Pitangueira |
| First Referee: | Jamile Salim Fuina |
| Second Referee: | Alcebiades de Vasconcelos Filho |
| Third Referee: | Aurea Silva de Holanda |
| Abstract: | A maneira mais simples de estudar o comportamento de uma casca, usando o Método dos Elementos Finitos (MEF), baseia-se na aproximação da geometria de sua superfície media por elementos finitos planos obtidos da combinação de elementos de placa e membrana. Esta dissertação discute a implementação computacional de tais elementos usando a metodologia de programação orientada a objetos. A base desta implementação e o núcleo numérico do INSANE (INteractive Structural ANalysis Environment), um sistema computacional orientado a objetos, segmentado, expansível e amigável a mudanças, que esta sendo desenvolvido pelo Departamento de Engenharia de Estruturas da Universidade Federal de Minas Gerais. Apos a apresentação das teorias de cascas de Reissner-Mindlin e de Kirchho e dos correspondentes modelos do MEF, a implementação destes modelos e discutida de tal maneira que as principais mudanças efetuadas no núcleo numérico do INSANE são detalhadas.Simulações numéricas envolvendo testes de malha, estudos de convergência e exemplos de aplicação são apresentadas. Os resultados obtidos são comparados com soluções analíticas e com resultados numéricos da literatura ou de outros sistemas computacionais. |
| Abstract: | One of the simplest ways of studying the behavior of a shell, using the Finite Element Method (FEM), is to approximate the geometry of its middle surface by plane finite elements obtained from the combination of plate and membrane elements. This master's thesis discusses the computational implementation of such elements using the bject-oriented programming methodology. The base of this implementation is the numerical core of INSANE (INteractive Structural ANalysis Environment), an object-oriented, modular, expansible and change-friendly computational system that is been developed by the Structural Engineering Department of Federal University of Minas Gerais. After the presentation of Reisnner-Mindlin and Kirchho shell theories and the corresponding FEM models, the implementation of these models is discussed in such a way that details the main changes performedin the numerical core of INSANE. Numerical simulations concerning Patch Tests, convergence study and application examples are presented. The obtained results are compared with analytic solutions and with numerical results from literature or from other computational systems. |
| Subject: | Engenharia de estruturas Método dos elementos finitos Teoria das estruturas |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/PASA-7XRGH5 |
| Issue Date: | 3-Sep-2009 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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