MODELOS DISCRETIZADOS DE DIMENSÃO REDUZIDA PARA ANÁLISE DINÂMICA NÃO-LINEAR DE VIGAS E PÓRTICOS PLANOS / LOW-DIMENSIONAL REDUCED ORDER MODELS FOR THE NONLINEAR DYNAMIC ANALYSIS OF BEAMS AND PLANE FRAMES

AUTOR(ES)

ELVIDIO GAVASSONI NETO

DATA DE PUBLICAÇÃO

2007

RESUMO

Um dos resultados fundamentais na mecânica clássica é que, para sistemas lineares com n graus de liberdade, existem n modos de vibração ortogonais e que as freqüências naturais são independentes da amplitude de vibração. Além disso, qualquer movimento da estrutura pode ser obtido como uma combinação linear desses modos. No caso de sistemas não-lineares, isto não mais se verifica e a relação entre freqüência, amplitude e os modos de vibração precisa ser determinada. A obtenção dessas informações para estruturas se dá em geral pelo uso de programas de análise não-linear baseados em uma formulação em elementos finitos. Contudo, isto é um procedimento custoso computacionalmente. Uma abordagem mais viável é o uso de modelos discretos compatíveis de baixa dimensão, por meio dos quais as freqüências e os modos não- lineares são obtidos. Neste trabalho é proposto um procedimento para a derivação de modelos de redução de dimensão para vigas e pórticos planos esbeltos. As equações diferenciais de movimento são obtidas a partir da aplicação das técnicas variacionais a um funcional não-linear de energia. A obtenção do modelo se dá através do emprego dos métodos de Ritz ou Galerkin para a redução espacial e do balanço harmônico para redução no tempo. Os modos lineares são utilizados como uma primeira aproximação para os modos não-lineares. As relações freqüência-amplitude são satisfatoriamente obtidas para vibrações livre e forçada (não-amortecida e amortecida). Entretanto, essas curvas apresentam, em geral, no regime não-linear, pontos limites, sendo obtidas, portanto, com uso do método do controle de comprimento de arco. Uma correção para o modo- linear é obtida com uso dos métodos dos elementos finitos e da perturbação. Um estudo paramétrico e das condições de contorno é apresentado para vigas. O comportamento não-linear de pórticos em L é também analisado. Para esses pórticos é estudada a influência de cargas axiais e da geometria. Os resultados são comparados com soluções analíticas encontradas na literatura.

ASSUNTO(S)

planar frames modelo reduzido reduced model vibracoes nao lineares nonlinear dynamics beams vigas porticos planos

Documentos Relacionados

• Análise não-linear de pórticos planos, considerando os efeitos do cisalhamento no cálculo de esforços e deslocamentos
• Analise não-linear de porticos planos de madeira com ligações semi-rigidas
• Análise não linear geométrica de pórticos planos considerando ligações semirrígidas elastoplásticas
• Dinâmica não-linear em sistemas hidrológicos.
• Nonlinear dynamics of nonideal rotor