NUMERICAL MODELING OF STRAIGHT BEAMS WITH COMPOSITE SECTIONS UNDER TORSION

• Main Author: ANTONIO PEDRO CLAPIS
• Other Authors: CARLOS ALBERTO DE ALMEIDA
• Language: Portuguese
• Published: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO 1988
• Online Access: http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=20416@1; http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=20416@2

COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DO PESSOAL DE ENSINO SUPERIOR === UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA === A formulação de um modelo para a análise por elementos finitos, da torção de vigas retas com seção transversal I é apresentada. O modelo de viga isoparamétrico para seções retangulares que não se deformam em seu plano ou fora deste, é estendido para acomodar o empenamento das seções complexas submetidas a carregamentos de torção. Utiliza-se graus de liberdade generalizados na representação do campo de deformações da seção reta e modificações nas relações de compatibilidade geométricas são introduzidas no sentido de acomodar as deformações de cisalhamento devido a rotação da seção. As condições de compatibilidade no engastamento e entre elementos adjacentes devidas a flexão nos flanges são garantidas empregando-se uma técnica de penalidades entre os graus de liberdade de rotação longitudinal no ponto nodal. Implementa-se o modelo numérico demonstrando-se a sua aplicabilidade na representação de problemas de torção linear em vigas retas, com diversas seções, e.g, triangular equilátera, elíptica, retangular, I – simétrica e não simétrica e T. === The formulation of a finite element model for studying the torsion of estraight beams with I-cross section is presented. The isoparametric beam model with rectangular cross sections which do not have deformation in the section plane or out of it, is extended to accommodate the warping of complex cross sections submitted to torsion loadings. The deformation field of the cross section is represented by generalized degrees of freedom and modifications in the original beam geometric compatibility relations were performed to accommodate shear deformations due to section rotation. The compatibility conditions at fixed end and between two connected elements due to the flange bending are assured using a penalty technique to the longitudinal rotation degrees of freedom at the nodal point. The proposed numerical model is implemented and some sample analyses demonstrate its capabilities on the representation of the problem of linear torsion of straight beams with different cross section shapes; e.g, triangular equilateral, elliptic, rectangular, I – symmetric and non symmetric and T section.