Comportamento estático tridimensional de vigas submetidas a carregamentos no topo de torção e tração

• Main Author: Sánchez, Santiago Jordan Granados
• Other Authors: Avila, Juan Pablo Julca
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: 2017
• Subjects: VIGAS ESPACIAIS LONGAS; NÃO LINEARIDADE GEOMÉTRICA; ABORDAGEM CORROTACIONAL; SPATIAL BEAMS; GEOMETRIC NONLINEARITY; CORROTATIONAL APPROACH; PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA - UFABC
• Online Access: http://www.biblioteca.ufabc.edu.brhttp://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=106920

Orientador: Prof. Dr. Juan Pablo Julca Avila === Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, 2017. === Este trabalho de mestrado tem como principal objetivo o desenvolvimento de um código computacional para análise estática tridimensional de vigas longas submetidas a cargas de torção e tração. Para tal, um elemento de viga espacial de Euler, com pequenas deformações, foi desenvolvido usando a abordagem corrotacional. Um esquema para o tratamento das rotações finitas foi implementado baseando-se em pseudovetores e quaternions. As configurações de equilíbrio foram obtidas com base em dois esquemas incrementais iterativos: o método de Newton Raphson versão total e o método de comprimento de arco cilíndrico com controle de carga e deslocamento. Critérios de convergência baseados em deslocamentos, energia de deformação e força residual foram considerados. Foram simuladas vigas espaciais retas com imperfeições geométricas submetidas a carregamentos combinados de torção e compressão, obtendo-se resultados comparativos satisfatórios. Simulações com imposição de deslocamentos no topo de uma viga curva em catenária também foram realizadas e comparadas satisfatoriamente. O código computacional desenvolvido é capaz de construir === This master's work has as main purpose the development of a computational code for three-dimensional static analysis of slender beams subjected to torsional and tensile loads. For this, an Euler space beam element with small deformations was developed using the corrotational approach. A scheme for the finite rotations treatment was implemented based on pseudovectors and quaternions. The equilibrium configurations were obtained based on two iterative incremental schemes: the Newton Raphson method total version and the cylindrical arc length method with load and displacement control. Convergence criteria based on displacements, strain energy and residual force were taken into account. Direct spatial beams with geometric imperfections subjected to combined loading of torsion and compression were simulated in order to obtain satisfactory comparative results. Simulations with imposition of displacements on top of a curved catenary beam were also performed and compared satisfactorily. This computational code is able to construct slender beam equilibrium configurations until the beginning of the stability loss.