Análise eficiente de compósitos laminados planos utilizando-se a formulação de elementos finitos corrigida a priori sem os efeitos do travamento
AUTOR(ES)
Ivan Moura Belo
DATA DE PUBLICAÇÃO
2006
RESUMO
A formulação de elementos finitos de placas livres locking utilizando a notação strain gradient para análise de compósitos laminados é revista e amplamente validada para o cáculo de tensões. Os elementos são baseados na teoria de primeira ordem de Mindlin segundo o modelo da lâmina equivalente. As deformações e tensões podem ser calculadas em diferentes pontos ao longo da espessura do laminado. O efeito parabólico da tensão cisalhante transversal é incluída no modelo pelo emprego adequado de funções de ponderação. A notação strain gradient, que é fisicamente interpretável, permite analisar detalhamente a-priori o modelo de elemento finito. As expressões polinomias são inspecionadas e os termos espúrios causadores do travamento são precisamente identificados nas expressões das deformações cisalhadas. O elemento é corrigido com a simples remoção desses termos, o que é equivalente ao procedimento de integração reduzida. A vantagem aqui está na eliminação do erro antes da implementação computacional. As implementações computacionais dos elementos são revistas e o código fortran atualizado e melhorado. Os elementos sestão implementado em duas versões: com e sem termos espúrios. Para ampliar a validação dos elementos e o procedimento de remoção dos termos espúrios, resultados provinientes de ambos modelos são comparados com soluções analíticas. O efeito deletério dos termos espúrios é estudado através das análises de convergência. É mostrado que os modelos corrigidos convergem rapidamente, enquanto os modelos com cisalhamento parasítico apresentam convergência pobre.
ASSUNTO(S)
resistência ao cisalhamento deformações e tensões materiais laminados engenharia mecanica métodos dos elementos finitos
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