http://repositorio.unb.br/handle/10482/37526
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Title: | Análise elástica e elastoplastica de placas de Reissner-Mindlin submetidas a excitações estáticas e dinâmicas |
Authors: | Silva, Lenildo Santos da |
Orientador(es):: | Sahlit, Carmen Lucia de Mesquita |
Coorientador(es):: | Partridge, Paul William |
Assunto:: | Placas (Engenharia) Plasticidade |
Issue Date: | 16-Apr-2020 |
Data de defesa:: | 5-Feb-1997 |
Citation: | SILVA, Lenildo Santos da. Analise elástica e elastoplástica de placas de reissner-mindlin submetidas a excitações estáticas e dinâmicas. Brasília , 1997. xx, 104 f., il. Dissertação (Mestrado em Estruturas)—Universidade de Brasília, Brasília, 1997. |
Abstract: | Neste trabalho realiza-se a análise elástica e elastoplástica de placas de Reissner-Mindlin submetidas a excitações estáticas e dinâmicas, em regime de pequenos deslocamentos. Apresenta-se, ainda, a análise elástica de estruturas compostas de elementos de pórtico espacial e elementos de placa. No caso de análise elástica de placas sujeitas a carregamentos dinâmicos considera-se, ainda, o problema de cargas móveis. Para solucionar os sistemas governantes relativos aos problemas de plasticidade, utiliza-se o enfoque da programação matemática. Adota-se o elemento finito bilinear de quatro nós com deformações cisalhantes impostas em pontos convenientemente escolhidos no domínio de cada elemento. Para os problemas de plasticidade, utiliza-se o referido elemento com interpolação dos campos de deslocamentos e de esforços. O material estrutural é modelado como sendo elástico, perfeitamente plástico, com a superfície de escoamento de Tresca em termos de esforços de flexão cartesianos. Adota-se um critério simplificado para controle de plastificação por esforços de cisalhamento. A análise plástica limite é efetuada através dos problemas de programação linear (PL) associados aos teoremas estático e cinemático. A análise elastoplástica estática é apresentada na forma de um problema de complementaridade linear (PCL) e, equivalentemente, como um par de problemas quadráticos (PQ's) duais. Para a solução do problema elastoplástico dinâmico, emprega-se o esquema de integração numérica de Newmark. A solução da resposta estrutural pode então ser obtida através da solução recursiva de um PCL aproximado ou, alternativamente, dos PQ's duais associados. Os resultados dos exemplos numéricos estudados são comparados com resultados existentes na literatura. Observa-se que o elemento adotado fornece ótimos resultados tanto para esforços quanto para deslocamentos no caso de análise elástica estática. Na análise elástica dinâmica, o elemento finito utilizado fornece bons resultados tanto para placas esbeltas quanto para placas moderadamente espessas. O elemento utilizado e a formulação adotada fornecem uma carga de colapso muito próxima da carga de colapso teórica para os exemplos estudados. Adicionalmente, verifica-se que na análise elastoplástica estática o modelo utilizado acompanha bem o desenvolvimento do fluxo plástico. Os resultados obtidos através da análise elastoplástica dinâmica mostram coerência tanto em relação à resposta obtida utilizando-se o modelo rígido-plástico quanto em relação à resposta obtida com a utilização da análise elástica dinâmica. |
Abstract: | Here elastic and elastoplastic analysis of Reissner-Mindlin plates subjected to both static and dynamic excitations are carried out considering small displacement theory. In addition elastic structures composed of space frame elements and plate elements are considered. In the case of the dynamic loading of elastic plates, moving loads are also taken into consideration. A bilinear finite element with four nodes and imposed shear deformation at convenient points within the element was employed. For plasticity problems, this element was used with interpolation of both displacements and stress resultants. Structures are considered to be elastic, perfectly plastic, with Tresca yield surface in terms of cartesian bending moments. A simplified yield criterion using shear forces is employed. Mathematical programming is used to solve the governing equations for the plasticity problems. Plastic limit analysis is carried out through linear programming problems (LP’s) associated with static and kinematic theorems. The static elastoplastic analysis is then presented in the form of a linear complementarity problem (LCP). An equivalent formulation as a pair of dual quadratic programming problems (QP’s) is also presented. For the solution of the dynamic elastoplastic problem, the Newmark integration scheme is employed. The solution to the structural problems can thus be obtained either by using recursive Solutions of an approximate LCP or, alternatively, by solving two dual associated QP’s. Results obtained from the numerical examples studied are compared with results from the literature. It is noticed that the element employed produces good results both for stress resultants and displacements in the static elastic case. In the dynamic elastic case the finite element used produces good results for both thin and moderately thick plates. The element employed and the formulation adopted predicts a collapse load very near to the theoretical values for the examples studied. In addition it is found that for the static elastoplastic analysis the model followed well the development of plastic flow. Finally the results from the dynamic elastoplastic tests are fully compatible, both in relation to dynamic rigid-plastic results and dynamic elastic results. |
Description: | Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 1997. |
Agência financiadora: | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) |
Appears in Collections: | Teses, dissertações e produtos pós-doutorado |
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